تترد في الآونة الأخيرة كلمة “الطاقة المتجددة”، واعتقد أن الكثيرين لا يعلمون ماهي تلك الطاقة المتجددة. وفي هذا الموضوع سنلقي الضوء على هذا الموضوع لكي يتعرف القارئ عن تلك الطاقة.

الطّاقة المتجددة هي الطّاقة المستمدة من الموارد الطبيعية التي تتجدد أي الّتي لا تنفذ. تختلف الطاقة المتجددة جوهرياً عن الوقود الأحفوري من بترول وفحم والغاز الطبيعي، أو الوقود النووي الّذي يستخدم في المفاعلات النووية.

ولا تنشأ عن الطّاقة المتجددة عادةً مخلّفات كثنائي أكسيد الكربون (CO2) أو غازات ضارة، كما أنها لا تعمل على زيادة الاحتباس الحراري كما يحدث عند احتراق الوقود الأحفوري أو المخلفات الذرية الضّارة النّاتجة من مفاعلات القوي النوويّة.

وتنتج الطّاقة المتجددة من الرياح والمياه والشمس. كما يمكن إنتاجها من حركة الأمواج والمد والجزر أو من طاقة حرارية أرضية وكذلك من المحاصيل الزراعية والأشجار المنتجة للزيوت. إلا أن تلك الأخيرة لها مخلفات تعمل على زيادة الاحتباس الحراري.

حاليا ًأكثر إنتاج للطّاقة المتجددة يـُنتج في محطات القوى الكهرومائية بواسطة السّدود العظيمة أينما وجدت الأماكن المناسبة لبنائها على الأنهار ومساقط المياه، وتستخدم الطّرق التي تعتمد على الرياح والطّاقة الشمسيّة على نطاق واسع في البلدان المتقدّمة وبعض البلدان النّامية.

وسائل إنتاج الكهرباء باستخدام مصادر الطّاقة المتجددة أصبح مألوفاً في الآونة الأخيرة، وهناك بلدان عديدة وضعت خططاً لزيادة نسبة إنتاجها للطّاقة المتجددة بحيث تغطي احتياجاتها من الطّاقة بنسبة 20% من استهلاكها عام 2020.

وفي مؤتمر كيوتو باليابان اتّفق معظم رؤساء الدّول على تخفيض إنتاج ثنائي أكسيد الكربون في الأعوام القادمة وذلك لتجنب التّهديدات الرئيسيّة لتغيّر المناخ بسبب التلوث واستنفاد الوقود الأحفوري، بالإضافة للمخاطر الاجتماعية والسّياسية للوقود الأحفوري والطّاقة النووية.

يزداد مؤخراً ما يعرف باسم تجارة الطاقة المتجددة الّتي هي نوع من الأعمال التي تتدخّل في تحويل الطّاقات المتجددة إلى مصادر للدخل والتّرويج لها، الّتي على الرغم من وجود الكثير من العوائق غير اللاتقنية الّتي تمنع انتشار الطّاقات المتجددة بشكل واسع مثل كلفة الاستثمارات العالية البدائية وغيرها إلا أن ما يقارب 65 دولة تخطّط للاستثمار في الطّاقات المتجددة، وقد عملت تلك الدول على وضع السّياسات اللّازمة لتطوير وتشجيع الاستثمار في الطّاقات المتجددة.

ازداد الاهتمام بالطاقة المتجددة في السنوات الأخيرة في دول الشرق الأوسط وخاصة المملكة العربية السعودية حيث بدأ القطاع الخاص السعودي بضخ مبالغ كبيرة للاستثمار في قطاع الطاقة المتجددة.

أنواع الطاقة المتجددة:

1- طاقة المد والجزر:

أو الطاقة القمرية هي نوع من طاقة الحركة التي تكون مخزونة في التيارات الناتجة عن المد والجزر الناتجة بطبيعة الحال عن جاذبية القمر والشمس ودوران الأرض حول محورها وعليه تـُصنف هذه الطاقة على انها طاقة متجددة.

2- طاقة مائية:

لقد تم استغلال طاقة المياه لقرون طويلة. واليوم يعتبر أهم استخدامات الطاقة المائية هو توليد الطاقة الكهربائية، مما يوفر الطاقة المنخفضة التكلفة حتى لو استخدمت في الأماكن البعيدة من المجرى المائي.

3- الطاقة الكهرَومائية:

هي الطاقة الكهربائية التي يستفاد في توليدها من الطاقة المائية الكامنة. وهي بذلك تعد من أشكال الطاقة النظيفة الصديقة للبيئة والمستخدمة في نطاق عالمي واسع.

4- طاقة الرياح:

هي طاقة مستخرجة من الرياح باستخدام توربينات الرياح لإنتاج الطاقة الكهربائية، وطواحين الهواء من أجل الطاقة الميكانيكية، ومضخات الرياح لضخ المياه، أو لدفع أشرعة السفن. تعد طاقة الرياح بديل للوقود الأحفوري، وهي طاقة وفيرة وقابلة للتجدد، وتوجد على نطاق واسع، بجانب أنها طاقة نظيفة لا ينتج انبعاثات غازات الاحتباس الحراري أثناء التشغيل وتستخدم مساحات قليلة من الأراضي والآثار على البيئة عادة ما تكون أقل إشكالية من مصادر الطاقة الأخرى.

5- الطاقة الشمسية:

هي الضوء والحرارة المنبعثان من الشمس اللذان قام الإنسان بتسخيرهما لمصلحته منذ العصور القديمة باستخدام مجموعة من وسائل التكنولوجيا التي تتطور باستمرار. وتضم تقنيات تسخير الطاقة الشمسية استخدام الطاقة الحرارية للشمس سواء للتسخين المباشر أو ضمن عملية تحويل ميكانيكي لحركة أو لطاقة كهربائية، أو لتوليد الكهرباء عبر الظواهر الكهروضوئية باستخدام ألواح الخلايا الضوئية الجهدية بالإضافة إلى التصميمات المعمارية التي تعتمد على استغلال الطاقة الشمسية، وهي تقنيات تستطيع المساهمة بشكل بارز في حل بعض من أكثر مشاكل العالم إلحاحا اليوم.

6- الطاقة الحيوية:

هي طاقة متجددة متوفرة من موارد مشتقة من المصادر الحيوية. والكتلة الحيوية هي أي مادة عضوية قامت بتخزين ضوء الشمس في شكل طاقة كيميائية. ومن الممكن أن يتضمن شكل الوقود منها الخشب ونفايات الخشب والقش والسماد وقصب السكر، والعديد من المنتجات الثانوية الأخرى الناتجة عن عمليات زراعية متنوعة.

7- الكتلة الحيوية:

تشير الكتلة الحيوية في صناعة الطاقة إلى المواد الحيوية الحية والتي كانت حية إلى وقت قريب، والتي يمكن استخدامها كوقود، أو في الإنتاج الصناعي. أغلب الكتلة الحيوية هي مواد نباتية تستخدم كوقود حيوي، إلا أن المصطلح يشير أيضا إلى مواد نباتية أو حيوانية تستخدم في إنتاج الألياف، أو الكيماويات، أو الحرارة. قد تتضمن الكتلة الحيوية أيضا نفايات تتحلل طبيعياً يمكن حرقها كوقود. تستثنى من ذلك المواد العضوية التي حولتها العمليات الأرضية إلى فحم أو نفط.

8- الطاقة الحرارية الجوفية:

هي مصدر طاقة بديل ونظيف ومتجدد، وهي طاقة حرارية مرتفعة ذات منشأ طبيعي مختزنة في الصهارة في باطن الأرض. حيث يقدر أن أكثر من 99% من كتلة الكرة الأرضية عبارة عن صخور تتجاوز حرارتها 1000 درجة مئوية. وترتفع درجة الحرارة بزيادة تعمقنا في جوف الأرض.

9- كهرباء حرارة أرضية:

وكانت حتى الآن مشروعات استغلال الحرارة الأرضية تبنى في المناطق ذات الحرارة الأرضية العالية القريبة من سطح الأرض. ولكن تطوير بناء محطات تستغل الحرارة الأرضية مزدوجا (توليد جزء من الطاقة الكهربية بالإضافة إلى استخدام الماء الساخن) بالإضافة إلى تحسين تقنية الحفر واستخراج الماء الساخن قد سوف يساعد على انتشار تلك المحطات في مناطق أخرى.

10- الوقود الحيوي:

دخل الوقود الحيوي في صورة وقود سائل منتج من مواد نباتية إلى الأسواق، نتيجة لارتفاع أسعار النفط، إضافة إلى الحاجة لتأمين أمن الطاقة. ومع ذلك، تعرضت تقنية الوقود الحيوي لانتقادات بسبب آثارها الضارة على البيئة الطبيعية، والأمن الغذائي وكربونية التربة.

The post الطاقة المتجددة appeared first on ويكي عربي.

في هامبورغ بألمانيا، نكتشف عمارة مكونة من خمسة طوابق وصديقة للبيئة لأنها تعتمد بالكامل على الطحالب للحصول على طاقتها النظيفة.
 
في هذه الواجهات الزجاجية الحيوية توجد طحالب تتغذى من ثاني أوكسيد الكربون ومغذيات سائلة عندما تشرق الشمس تتكاثر هذه الطحالب نتيجة التمثيل الضوئي.

 
يقول رئيس المشروع: “يتم توليد الحرارة عن طريق هذه الواجهة الحيوية، ثم يتم إرسالها إلى مركز تخزين الطاقة لاستخدامها في نظام التدفئة أي تسخين المبنى والمياه.”
 
عمارة الطحالب تنتج التدفئة الخاصة بها.
لورا هي واحدة من المستأجرين. شرفة شقتها تشبه حوض سمك ولكننا نرى هنا طحالب تتكاثر بانتظام. المبنى يضمن درجة حرارة معتدلة في الداخل دون الحاجة إلى وسائل تدفئة وهذا ما يساعد على توفير الطاقة”.
 
تقول هذه السيدة: “أعتقد أننا نوفر حوالي 1000 يورو سنويا، لأننا لا ندفع تكاليف استهلاك الطاقة فهذا المبنى محمي من البرد”.
 
العمارة تتهيأ لاستقبال فصل الشتاء فقد خزنت الحرارة المولدة خلال فصل الصيف في الطابق السفلي وتستعد لاستخدامها في الأشهر المقبلة.
 
يقول هذا المهندس المعماري: “إنها رؤية مستقبلية، حصلنا على إجابات كنا طرحناها قبل ثلاثين عاما.”
 
مصممو المشروع يريدون أيضا استغلال مستخلصات الطحالب في انتاج المكملات الغذائية الغنية بالمعادن. وقد تكون سوق واعدة، أما عمارة الطحالب فتنتظرها ايام جميلة بلا شك.

The post عمارة الطحالب لإنتاج طاقة نظيفة appeared first on ويكي عربي.

تقدر الأمم المتحدة أن ثلث سكان العالم يعاني من عجز في المياه الصالحة للشرب، وتعتبر تحلية مياه البحر من الحلول الواعدة التي تعتمد عليها دول عدة،

 
حيث يتم تبخيرها ومن ثم تكثيفها، وتستهلك هذه العمليات كمَاً كبيراً من الطاقة، كذلك فإن الاعتماد على تكنولوجيا الأغشية الأسموزية في تحلية مياه البحر يتطلب أغشية خاصة دقيقة جداً،
 
و ذلك بعد خضوع الماء إلى عمليات معالجة متعددة قبل الشروع بالتنقية الغشائية الأسموزية، وهي مُكلفة من الناحية الاقتصادية عدا عن سهولة تلف تلك الأغشية.

كل ذلك دفع الباحثين إلى تطوير تقنية كهروكيميائية لتحلية المياه، دون الحاجة إلى أغشية تنقية مع استهلاك متدني للطاقة،
 
وتعتمد هذه التقنية على دفع الماء إلى لوحة بلاستيكية عبر نظام من القنوات يتكون من قناتين دقيقتين يبلغ عرضهما 22 µm تتفرع منها أيضاً قنوات جانبية لتصل إلى القناة المخرج،
 
وتتصل نقطة تفرع القنوات بأقطاب كهربائية وتتصل القنوات الجانبية بمصدر للجهد الكهربائي وعند تزويد اللوحة بجهد كهربائي بمقدار 3 فولت تعمل الأقطاب الكهربائية في نقطة التفرع على إيحاد منطقة مستنفذة من الأيونات (ion depletion zone) مما يزيد المجال الكهربائي فيها مقارنة بباقي القنوات،
 
هذا التغير في المجال الكهربي كفيلٌ بتوجيه الأملاح إلى قناة (brine water) والماء العذب (desalted water) إلى قناة أخرى.
 
يُذكر أن هذه التقنية طورت على يد فريق بحثي من جامعتي تكساس في الولايات المتحدة وماربورغ بألمانيا ونشر البحث في مجلة Angewandte Chemie في نهاية يونيو 2013.
 
وتصل نسبة تحلية المياه في هذه التكنولوجيا إلى 25 % وهي أقل بكثير من نسبة تحلية مياه الشرب،
 
وتنتج ما يقارب لتراً واحداً من الماء العذب في اليوم وتحتاج إلى التطوير لتعمل على تحلية قدر أكبر من المياه ويُأمل بتطوير هذه التقنية لتعمل على سد الحاجة المائية للقرى الصغيرة.

The post لوحة إلكترونية لتحلية مياه البحر appeared first on ويكي عربي.

الإعصار ينتج من التأثير الكلي لحرارة الشمس ودوران الأرض والجاذبية…

 
داخل شكلها الحلزوني توجد طاقة حرارية من تبخر المياه البحرية وطاقة حركية على شكل رياح قوية للغاية تسبب الدمار الكبير الذي نراه في الأراضي التي يجتاحها…

أحد مصادر الطاقة الممكنة هي تلك الرياح التي تنتج قرابة خمسة ملايين جول في الساعة (أي ما يعادل ما ينتجه 1000 مفاعل نووي)… المشكلة هي الحصول على تلك الطاقة، فتوربينات الرياح لن تتمكن من العمل في وجه هذه العواصف القوية…
 
لهذا من غير الممكن حتى الآن الاستفادة من هذه الطاقة.

The post استخدام الأعاصير كمصدر للطاقة appeared first on ويكي عربي.