ما الطاقة المتجددة؟ إنها الطاقة المشتقة من الموارد الطبيعية للأرض والغير محدودة أو المستنفذة، مثل الرياح وضوء الشمس والأمواج، الطاقة المتجددة والنظيفة هي بديل للطاقة التقليدية التي تعتمد على الوقود الأحفوري، وتميل إلى أن تكون أقل ضرراً على البيئة.
الطاقة المتجددة هي الطاقة المولدة من مصادر تتجدد باستمرار والتي لا تنفذ، على عكس الوقود الأحفوري والغاز، ومع ذلك، فإنه في حين أن معظم مصادر الطاقة الخضراء متجدد، ولكن لا يُنظر إلى جميع مصادرها على أنها خضراء، فمثلا، الطاقة الكهرومائية هي مورد متجدد، ولكن يعتبرها البعض ليست خضراء، لأن إزالة الغابات والتصنيع المرتبطين ببناء السدود المائية يمكن أن يضر بالبيئة.
يمكن المزج بين العديد من أنواع الطاقة النظيفة، مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح وغيرها.
أنواع الطاقة المتجددة
الطاقة الشمسية
يتم الاستفادة من الطاقة الشمسية من خلال التقاط الطاقة المشعة من ضوء الشمس وتحويلها إلى حرارة أو كهرباء أو ماء ساخن، ويمكن للأنظمة الكهروضوئية PV تحويل ضوء الشمس المباشر إلى كهرباء من خلال استخدام الخلايا الشمسية، وفوائدها تتمثل في أنها لا نهاية لها، وهناك إمداد غير محدود منها، مما يعني أنه يمكنها إلغاء الوقود الأحفوري بسببها.
يساعدنا الاعتماد على الطاقة الشمسية بدلاً من الوقود الأحفوري على تحسين الصحة العامة والظروف البيئية، وعلى المدى الطويل، يمكن للطاقة الشمسية أن تلغي الكثير من التكاليف، وعلى المدى القصير، تقلل فواتير الطاقة.
تحفز العديد من الحكومات الاستثمار في الطاقة الشمسية من خلال تقديم خصومات أو ائتمانات ضريبية، ولكن هناك بعض القيود الحالية عليها، وعلى الرغم من أن الطاقة الشمسية توفر المال على المدى الطويل، إلا أنها تميل إلى أن تكون مكلفة كما أنها تعتبر نفقات زائدة لمعظم الأسر، بالنسبة للمنازل الشخصية، يحتاج أصحاب المنازل إلى الحصول على ضوء الشمس والمزيد من المساحة لترتيب الألواح الشمسية الخاصة بهم، مما يحد من تبني هذه التقنية بشكل واقعي على المستوى الفردي.
طاقة الرياح
تستخدم طاقة تدفق الرياح بواسطة التوربينات وتحول إلى كهرباء، هناك عدة أشكال من الأنظمة المستخدمة لتحويل طاقة الرياح. ويمكن لأنظمة التوليد التي تعمل بالرياح تشغيل العديد من الأماكن المختلفة، بينما تُستخدم توربينات الرياح المفردة للمساعدة في استكمال منظمات الطاقة الموجودة مسبقًا.
تعد طاقة الرياح أحد أشكال الطاقة الشمسية، حيث أن الرياح ناتجة عن الاختلافات في درجات الحرارة في الغلاف الجوي جنبًا إلى جنب مع دوران الأرض وجغرافيا الكوكب.
فوائد طاقة الرياح أنها تعد من أكبر مصادر الطاقة النظيف، كما أنها لا تلوث الهواء مثل أشكال الطاقة الأخرى، ولا تنتج ثاني أكسيد الكربون، ولا تطلق أي منتجات ضارة يمكن أن تسبب تدهورًا بيئيًا أو تؤثر سلبًا على صحة الإنسان، مثل الضباب الدخاني أو الأمطار الحمضية أو غيرها من الغازات التي تحبس الحرارة.
يمكن أن يكون الاستثمار في تكنولوجيا طاقة الرياح من الطرق الجديدة لإتاحة الوظائف، حيث تحتاج التوربينات إلى صيانة للاستمرار في العمل، ولكن من القيود الحالية عليها أنها تبنى في المناطق الريفية أو النائية، وعادة ما تكون بعيدة عن المدن الكبيرة التي تشتد الحاجة إلى الكهرباء بها، لهذا يجب نقل طاقة الرياح عبر خطوط طويلة، مما يؤدي إلى ارتفاع التكاليف، وعلى الرغم من أن توربينات الرياح تسبب القليل جدًا من التلوث، إلا أن بعض المدن تعارضها لأنها تهيمن على الآفاق وتولد ضوضاء، كما تهدد توربينات الرياح أيضًا الحياة البرية المحلية مثل بيئة الطيور، والتي تقتل أحيانًا بسبب ضرب أذرع التوربينات لها أثناء الطيران.
الطاقة الكهرومائية
السدود الكهرومائية هي أكثر ما يستخدمه الناس عندما يتعلق الأمر بالطاقة النظيفة المتجددة، يتدفق الماء عبر توربينات السدود لإنتاج الكهرباء، تستخدم الطاقة الكهرومائية الناتجة من جريان النهر أو من خلال قناة لتوجيه المياه بدلاً من تشغيلها عبر السد.
فوائد الطاقة الكهرومائية أنها متعددة الاستخدامات ويمكن توليدها عن طريق السدود، والتوربينات تحت الماء والسدود السفلية على الأنهار والجداول الصغيرة.
الطاقة الكهرومائية لا تولد التلوث، وبالتالي فهي خيار أكثر صداقة للبيئة، أما قيودها الحالية فهي أن معظم منشآت الطاقة الكهرومائية تحتاج طاقة أكثر مما تستطيع إنتاجه للاستهلاك، وعلى الرغم من أن الطاقة الكهرومائية لا تلوث الهواء، إلا أنها تعطل المجاري المائية وتؤثر سلبًا على الحيوانات التي تعيش فيها، وتغير مستويات المياه والتيارات ومسارات الهجرة للعديد من الأسماك والأنظمة البيئية الأخرى للمياه العذبة.
طاقة الحرارة الجوفية
الحرارة الجوفية هي الحرارة المحتجزة تحت القشرة الأرضية من تكوين الأرض قبل 4.5 مليار سنة ومن التحلل الإشعاعي، في بعض الأحيان، تتسرب كميات كبيرة من هذه الحرارة بشكل طبيعي، ولكن في وقت واحد، مما يؤدي إلى حدوث أحداث مألوفة، مثل الإنفجارات البركانية والسخانات.
يمكن التقاط هذه الحرارة واستخدامها لإنتاج الطاقة الحرارية الأرضية باستخدام البخار الذي يأتي من ضخ المياه الساخنة تحت السطح، والذي يرتفع بعد ذلك إلى الأعلى ويمكن استخدامه لتشغيل التوربينات.
فوائد الطاقة الحرارية الأرضية ليست شائعة مثل الأنواع الأخرى من مصادر الطاقة المتجددة، ولكن لها إمكانات كبيرة لإمدادات الطاقة، ونظرًا لأنها من تحت الأرض، فإنها لا تترك سوى القليل جدًا من التلوث على الأرض.
يتم تجديد الطاقة الحرارية الجوفية بشكل طبيعي، وبالتالي لا تتعرض لخطر الاستنفاذ، لكن من القيود الحالية التكلفة، فهي عاملاً رئيسياً عندما يتعلق الأمر بمساوئ الطاقة الحرارية الأرضية.
طاقة المحيطات
يمكن أن ينتج المحيط نوعين من الطاقة الحرارية والميكانيكية، تعتمد الطاقة الحرارية للمحيطات على درجات حرارة سطح الماء الدافئ لتوليد الطاقة من خلال مجموعة متنوعة من الأنظمة المختلفة، تستخدم الطاقة الميكانيكية للمحيطات المد والجزر لتوليد الطاقة، والتي تنشأ من خلال دوران الأرض والجاذبية من القمر.
فوائدها على عكس أشكال الطاقة المتجددة الأخرى، حيث يمكن توقع طاقة الأمواج ومن السهل تقدير كمية الطاقة التي سيتم إنتاجها، بدلاً من الاعتماد على عوامل مختلفة، مثل الشمس والرياح.
هذا النوع من الطاقة المتجددة وفير جدا، حيث تميل المدن الأكثر اكتظاظًا بالسكان إلى أن تكون بالقرب من المحيطات والموانئ ، مما يسهل تسخير هذه الطاقة للسكان المحليين.
تعد إمكانات طاقة الأمواج مصدر طاقة مذهل غير مستغل حتى الآن، ويمكن أن توفر 1 تيراوات في الساعة من الطاقة وهذا ما يمكِنها من أن تزود حوالي أكثر من تسعين ألف منزلًا في المتوسط بالطاقة سنويًا.
من القيود الحالية أن أولئك الذين يعيشون بالقرب من المحيط يستفيدون بالتأكيد من طاقة الأمواج، لكن أولئك الذين يعيشون في الدول غير الساحلية لن يكون لديهم القدرة على الاستفادة من هذه الطاقة، عيب آخر لطاقة المحيطات هو أنها يمكن أن تسبب العديد من المشاكل لنظم البيئية وعلى الرغم من كونها مصدرًا نظيفًا جدًا للطاقة، إلا أنه يجب بناء آلات كبيرة في مكان قريب للمساعدة في التقاط هذا الشكل من الطاقة، والذي يمكن أن يتسبب في حدوث اضطرابات في قاع المحيط والحياة البحرية.
هناك عامل آخر يجب مراعاته وهو الطقس، فعند حدوث طقس قاسي ، فإنه يغير من حالة الأمواج، وبالتالي ينتج عنه إنتاج طاقة أقل مقارنة بالموجات العادية بدون الطقس العاصف.
الهيدروجين والطاقة المتجددة
يحتاج الهيدروجين إلى أن يتم دمجه مع عناصر أخرى، مثل الأكسجين لتكوين الماء لأنه لا يحدث بشكل طبيعي ولا يتحول إلى غاز من تلقاء نفسه، عند فصل الهيدروجين عن عنصر آخر يمكن استخدامه للوقود والكهرباء.
من فوائدها أنه يمكن استخدام الهيدروجين كوقود احتراق نظيف، مما يؤدي إلى تقليل التلوث ويؤدي إلى بيئة أنظف، يمكن استخدامه أيضًا في خلايا الوقود التي تشبه البطاريات ويمكن استخدامها لتشغيل أي محرك كهربائي.
من القيود الحالية عليها أنه نظرًا لأن الهيدروجين يحتاج إلى طاقة ليتم إنتاجه، فهو غير فعال عندما يتعلق الأمر بمنع التلوث.
الطاقة الحيوية
هي طاقة متجددة مشتقة من الكتلة الحيوية، الكتلة الحيوية هي مادة عضوية تأتي من النباتات والكائنات الحية، يعد استخدام الخشب في الموقد مثالاً على الكتلة الحيوية.
هناك العديد من الطرق المستخدمة لتوليد الطاقة من خلال استخدام الكتلة الحيوية، يمكن القيام بذلك عن طريق حرقها، أو تسخير غاز الميثان الناتج عن التحلل الطبيعي للمواد العضوية في البرك أو حتى مدافن النفايات.
فوائدها أن استخدامها يؤدي إلى إنتاج الطاقة ولكن يؤدي ذلك في نفس الوقت إلى إنتاج ثاني أكسيد الكربون الذي يتم ضخه في الهواء، لكن تجديد النباتات يستهلك نفس الكمية من ثاني أكسيد الكربون، والذي يُقال إنه يخلق جوًا متوازنًا.
يمكن استخدام الكتلة الحيوية بعدة طرق مختلفة في حياتنا اليومية، ليس فقط للاستخدام الشخصي ، ولكن أيضًا للأعمال التجارية، تأتي هذه الطاقة من الخشب والوقود الحيوي مثل الإيثانول والطاقة المتولدة من الميثان الذي يتم التقاطه من مدافن النفايات أو عن طريق حرق النفايات.
ومن القيود الحالية أنه على الرغم من أن النباتات الجديدة تحتاج إلى ثاني أكسيد الكربون لتنمو، فإن النباتات تستغرق وقتًا طويلا في النمو، كما أنه ليس لدينا حتى الآن تقنية واسعة الانتشار يمكن استخدامها بدلاً من الوقود الأحفوري.
