اسهامات العلماء في تطوير الطاقة ومصادرها

تعرفوا معنا في موسوعة حول اسهامات العلماء في تطوير الطاقة ومصادرها كثيرة وهم من يرجع إليهم الفضل فيما تم التوصل إليه والتعرف عليه والاستفادة به من كل أنواع واستخدامات وصور الطاقة المتواجدة حولنا في الكون ومما ورد في تعريفات الطاقة إنها القابلية والمقدرة على القيام بشغل أو إحداث تغيير، كما أنها تمثل واحدة من المقومات الأساسية في المجتمعات المتحضرة.

وقد أصبح الاحتياج للطاقة في الأوقات المعاصرة بجميع قطاعات المجتمع احتياج ماس وضروري فيما يتعلق بتسيير الحياة اليومية، حيث إنها تستخدم في تحريك مختلف وسائل النقل وتشغيل المصانع والأدوات المنزلية وما إلى نحو ذلك من استخدامات والأغراض،  ولعل كل حركة يؤديها الإنسان تستهلك نوع الطاقة مستمد من الغذاء المتنوع الذي يتم تناوله على مدار اليوم، حيث يتمّ حرق الغذاء بواسطة خلايا الجسم ومن ثم يقوم بتحويله إلى طاقة، وهناك العديد من أنواع الطاقة منها طاقة الريح ، وطاقة جريان الماء ومساقطها. كما قد تخزن الطاقة في مادة مثل الوقود التقليدي  المتواجد في صورة الغاز، النفط، أو الفحم.

اسهامات العلماء في تطوير الطاقة ومصادرها

• لعل من أبرز إسهامات العلماء في تطوير مصادر الطاقة، ما توصلوا إلى اكتشافه من الوقود الأحفوري مثل الغاز الطبيعي والنفط والفحم، فهو مصدر رئيسي من مصادر الطاقة الكيميائية والطاقة بشكل عام بنسبة قد بلغت تسعون بالمائة، والذي تتم الاستفادة منه من خلال حرقه، ويتم الاعتماد عليه بالعديد من الأمور.
• كذلك قاموا بتوظيف الطاقة الشمسية بالكثير من الأشياء مثل التسخين المباشر، والتدفئة والطهي، من خلال تحويلها إلى طاقة كهربائية، إلى جانب الطاقة الجوفية الحرارية، حيث استفاد العلماء من الارتفاع المتواجد بدرجة حرارة جوف الأرض، المعروفة بالطاقة الجوفية.
• بينما الكتلة الحيوية  المسماه (البيوماس) فهي عبارة عن مخلفات حيوية ناتجة عن الزراعة والحيوانات وهو ما يحدث من خلال تحول تلك المخلفات عن طريق تخميرها بحفر الخاصة لكي يتم الحصول منها على غاز الميثان القابل للاشتعال.
• غاز الهيدروجين والطاقة النووية ، يتم الاعتماد عليهم بالمفاعلات النووية فيما يتعلق بتسيير الغواصات والسفن الضخمة وكذلك الأقمار الصناعية التي يتم إطلاقها بالفضاء، كذلك يتم استخدام غاز الهيدروجين كوقود للسيارات وهو ما سوف تشتد الحاجة إليه بالمستقبل القريب.
• وقد ساهم العلماء على مر الزمن منذ القدم بتطوير الطاقة وما بلغته من تقدم من خلال ما قاموا بإجرائه من أبحاث ودراسات هائلة حتى توصلوا إلى أفضل موارد الطاقة، ومنذ القرن الثامن عشر السابق لقيام الثورة الصناعية كانت استخدامات الطاقة غير متصلة سوى بالأعمال اليدوية إلى جانب الاعتماد على الحيوانات.
• وقبل التعرف على الطاقة واكتشافها كان الحطب هو مصدر الطاقة للتدفئة والطهي وخلال تلك المدة كان العلماء قد اكتشفوا طواحين الهواء والماء كأحدث مصدر للطاقة، وبحلول منتصف القرن التاسع عشر قامت الثورة الصناعية والتي كانت أولى أسباب ما يشهده العالم من تطور هائل في مصادر الطاقة من حيث الاعتماد على الفحم في الكثير من الاستخدامات ومنها تشغيل المحطات والمحركات من خلال تحويل الطاقة الحرارية إلى ميكانيكية.

علماء اسهموا في تطوير الطاقة ومصادرها

• ومن أهم من بذلوا الجهد وقدموا الكثير من الإسهامات في مجال تطوير الطاقة ومصادرها العالم (جيمس بليث) هو أول من قام باختراع طواحين الهواء التي تقوم بتوليد الكهرباء بالاعتماد على قوة الرياح، والعالم (جون ستيفنز) وهو أول من قام باختراع محرك احتراق أمريكي داخل وكان ذلك في عام (1798م)، وكذلك العالم (إدموند بكوريل) صاحب فكرة صناعة الخلايا الشمسية التي يتم من خلال الاعتماد عليها توليد الطاقة الكهربية من الطاقة الشمسية).
• وقد كان الاعتماد الأساسي بالقرن العشرين على الفحم ولكن العلماء بدأوا حينها بالبحث عن مصادر أخرى لتوليد الطاقة والحصول عليها ومع بلوغ نهايات ذلك القرن كانوا قد تمكنوا من تطوير كافة المشتقات البترولية حتى أصبحت أحد أهم المصادر ومنها الغاز الطبيعي، ومع بدايات القرن الواحد والعشرون حدث تطور عظيم فيما يتعلق بما يتم الحصول عليه من مصادر طاقة إلى جانب إنتاج أفضل موارد لها.

الطاقة الشمسية

• وتعد أول أنواع الطاقة المستخدمة من قبل الإنسان منذ القدم، بل هي المصدر الأول للطاقة بالعالم، ويتم الاعتماد عليها لتوليد كلاً من الحرارة والضوء ، كذلك تستخدم الشمس من قِبَل الكائنات الحية التي تعيش على الأرض، حيث تعتمد عليها النباتات في صناعة غذائها، بينما الإنسان يحصل منها على الدفء، وبواسطة الخلايا الكهروضوئية تتولد الطاقة الشمسية، إلى جانب الألواح الشمسية للاستفادة لأقصى وقت ممكن من الطاقة الشمسية، ولذلك النوع من الطاقة الكثير من المميزات عديدة والقليل من العيوب، حيث يقتصر العيب بها على انعدام المقدرة على الاستفادة من الشمس خلال فترة الليل، أو بالمناطق الباردة.

الطاقة الحرارية الأرضية

• هي تلك الطاقة التي يتم استخراجها من باطن الأرض، إذ يوجد تحت الأرض صخور منصهرة أطلق عليها من قبل العلماء الصهارة تنبعث منها الحرارة، وتفوق درجة الحرارة ثلاث درجات لكل مائة متر تحت الأرض، وتُستغل تلك الحرارة عن طريق الماء الذي يشق طريقه خلال أعماق الأرض، إذ أنه حينما بتلامس ذلك الصخر ويغلي يصدر عنه البخار الذي ييتم التقاطه بواسطة مضخات الحرارة الجوفية، ويعتمد عليه البخار بتحريك التوربينات التي تُقوم بتنشيط المولدات، ومن مزاياها عدم ترتب تلوّث للبيئة منها، وعلى الرغم من ذلك فإنها لا تناسب كافة المناطق.

طاقة الرياح

• يرجع استخدامها إلى قرون عديدة فيما يتعلق بإنتاج الطاقة، وأول ما تم الاعتماد عيلها به هو تشغيل السفن الشراعية، تحريك طواحين الهواء لكي يتم ري المحاصيل، إنارة المصابيح الكهربائية ،وضخ المياه، أما في الوقت الحالي يتم استخدام توربينات الهواء حتى يتم توليد الطاقة وتوصيلها إلى الشبكات، لكن في الواقع يوجد عيوب لتلك الطاقة جعلتها أصبحت مُقتصرة على بعض الأماكن دون أماكن أخرى، فلا تُستخدم على مقربة من المناطق السكنية، لما يترتب عليها من ضوضاء، كمخا يتم الاعتماد عليها لتوليد الطاقة بالمناطق المعرضة لرياح قوية.

الطاقة الكهرومائية

• هي ما يترتب على تحريك الماء من الطاقة، وقد أصبح هناك محطات كهرومائية خاصة تعمل على التقاط الطاقة الحركية فيما يتعلق بنقل الماء، ومن ثم منح الطاقة الميكانيكية للتوربينات، إذ تقوم تلك التوربينات بتحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية عن طريق المولّدات، ولذللك يتم بناء الكثير من السدود حتى يتم الحصول على تلك الطاقة، التي تعد في العصر الحالي أهم مصادر الطاقة البديلة حول العالم؛ والسبب فذ ذلك ما لها من المزايا كثيرة، أهمها أنها لا تسبب تلوثا بيئيا، كما أن مصادرها متوفرة على الدوام.

الطاقة الغير متجددة

وقد قدر العلماء الاستهلاك العالمي لمصادر الطاقة المتجددة بمطلع القرن الواحد والعشرين بما يعادل عشرون بالمائة تقريباً، بينما في عام 2015م بلغت نسبة الطاقة الكهربائية المولدة من محطات الطاقة الكهرمائية الكبيرة 16%، كما تمثّل طاقة الرياح، والطاقة الشمسية، والطاقة الحرارية الأرضية نسبة 6% من إجمالي توليد الكهرباء، وكما قاموا بتصنيف الطاقة النووية من بين أنواع الطاقة المتجددة ، لاستخدامها بتوليد نسبة 10.6% من الكهرباء بالعالم وفقاً لإحصائيات سنة 2015م، وتحرص جميع الدول على على الحد من الكربون المُنبعث من الاعتماد على مصادر الطاقة غير المتجددة، باستبدالها بالوقود الحيوي ومصادر الطاقة المتجدد.

المراجع

1

2

3