ما هي الطاقة
إن الطاقة تعرف أنها هي القدرة التي تستطيع القيام بالأعمال، تكثر أشكال الطاقة حيث أنها لا تقتصر على شكل واحد فهي يتم تصنيفها علي حسب طبيعتها الي، طاقة نووية، وطاقة حركية، وطاقة كيميائية، وطاقة حركية، وطاقة كهربائية. والطاقة توجد بالفعل في كل الأجسام حتى إذا كانت أجسام لا تتحرك (ساكنة)، حيث أن الطاقة تكون موجودة بالفعل في الجسم وهذا يرجع الي طبيعة تكوينه، وحيثما كان العمل موجود فأكيد يكون هناك طاقة منقولة وطاقة حرارة متولدة عن عملية نقل الطاقة، وفي أي عمل يتم فيه نقل الطاقة من شكل الي شكل أخر، بمعني انه من الممكن أن نقول إن بعد تحقيق أي عمل من الممكن أن تظهر الطاقة على شكل طاقة كيميائية أو طاقة حركية والحرارة المتولدة من تحقيق العمل تصنف بأنها طاقة حرارية. علي سبيل المثال القوس في وضعه الطبيعي يكون في وضعية سكون والطاقة التي يمتلكها تكون طاقة كامنة، وعلى الرغم من ذلك فهي تكون لديها الاستطاعة على إنتاج الطاقة في حال شدة ثم ذهبه، بعد ذلك تتحول من طاقة الكامنة الي طاقة حركية، ومن الممكن أن تنتج طاقة حرارية على شكل حرارة من حركته. وتعتبر الطاقة النووية أنها طاقة كامنة، ويرجع ذلك بسبب أنها تنتج من إنشاء الجسيمات الذرية المتواجدة في النواة، والطاقة لا تهلك ولا تضيع ولكن هي تتحول من شكل الي أخر وتكون محفوظة، حين يتزحلق صندوق من مكان مرتفع، تتحول الطاقة الكامنة به الي طاقة حركية، وعندما يبدأ يتباطأ بسبب قوة الاحتكاك ويتوقف فتتحول الطاقة الحركية الي طاقة حرارية تسخن الصندوق والمنحدر وهذا بسبب الاحتكاك الذي حدث.
مصادر الطاقة
يوجد نوعين من الطاقة طاقة متجددة وطاقة غير متجددة، وسنعرض عليكم تعريف وبعض المعلومات عن كل نوع منهم:
الطاقة المتجددة
إن الطاقة المتجددة تعرف بأنها الطاقة البديلة، وكان سبب تسميتها بالطاقة المتجددة هو أن مصادرها موجودة دائما ولا خوف منها أن تنتهي, مثل الرياح, والشمس, حيث أن الشمس تزود الأرض بالطاقة الشمسية ومن الممكن أن يتم إنتاج طاقة تسمي بطاقة الرياح ويحدث ذلك عن طريق الرياح, ويتسبب عن حركة المد والجزر طاقة أخري تسمي بطاقة المد والجزر, ويوجد الكثير من مصادر الطاقة المتجددة مثل الأنهار التي تنتج طاقة كهرومائية عن طريق الأنهار, والينابيع الساخنة أيضا تنتج من طريقها طاقة حرارية أرضية, بالإضافة الي الكتلة الحيوية التي تمد بالوقود الأحفوري، ولإبراز معني الكتلة الحيوية من الممكن أن يقال عنها أنها كمية أو وزن الكائنات الحية التي تنتسب الى نوع واحد من الحيوانات، أو كمية النباتات التي تنتسب إلى نوع واحد من النباتات أو تكون منتسبة إلى المجتمع الحيوي كله, وتتسبب هذه الكتلة الحيوية في صنع كمية محددة من المواد العضوية التي تشتمل على الكربون في خلال فترة زمنية محددة، ويتم قياسه بوحدة من وحدات الطاقة مثل الكيلو جول لكل متر مربع في السنة.
وقد تم حساب الاستهلاك العالمي لمصادر الطاقة المتجددة في بداية القرن الواحد والعشرين وكان حوالي 20% ، وبمجيء عام 2015م تم حسبان نسبة الطاقة الكهربائية التي قد تمت إنتاجها عن طريق محطات الطاقة الكهرومائية الكبيرة بنسبة 16%، وأيضا تعتبر الطاقة الحرارية الأرضية, والطاقة الشمسية , وطاقة الرياح، نسبة 6% من إجمالي توليد الكهرباء وتعد الطاقة النووية من أنواع الطاقة المتجددة أيضاً، حيث إنها يتم استعمالاها في توريد ما نسبته 10.6% من الكهرباء في العالم بحسب تقديرات لعام 2015م، وتتمني دول العالم تخفيض نسبة الكربون الصادر من استعمال مصادر الطاقة غير المتجددة، وذلك عن طريق استخدام الوقود الحيوي وزيادة استعمال مصادر الطاقة المتجددة، وتتضمن الطاقة البديلة أو الطاقة المتجددة على جميع أنواع الطاقة التي لا تستنزف الوقود الأحفوري، ومن أهم سماتها أنها متوفرة دائما وغير مؤذية للبيئة، وتخفض من الاعتماد على الوقود الأحفوري.
انواع الطاقة المتجددة
وسنعرض عليكم البعض من أنواع الطاقة المتجددة:
- الطاقة الحرارية الأرضية: وتعتبر هذه الطاقة من أنواع الطاقات التي تستخلص من باطن الأرض, وتوجد في باطن الأرض صخور منصهرة تسمي بالصهارة وتتحصل الحرارة منها, وتزود درجة الحرارة منها 3 درجات من كل 100 متر من باطن الأرض, وتنتهز هذه الحرارة من خلال الماء الذي يبدأ طريقه إلى أعماق الأرض, ولما يلمس الصخر يغلي وينتج البخار منه الذي يتم أخذه عن طريق مضخات الحرارة الجوفية، ويتم استعمال البخار في تحريك التوربينات المنشطة للمولدات, واكثر الدول التي تستعمل هذا النوع من الطاقة هي الولايات المتحدة الأمريكية, وتوجد أغلبية خزانات المياه الحرارية الأرضية في الولايات الغربية وفي هواي وألاسكا, ومن مميزاتها أنها لا تسبب أي ضررا للبيئة, ولكنها ليست مناسبة لكل المناطق.
- الطاقة الشمسية: تعد الطاقة الشمسية بأنها أول نوع من أنواع الطاقات التي استخدمها الإنسان من الكثير من السنوات, فهي تعتبر المصدر الأول في العالم بأكمله, ويتم استخدامها في توليد الحرارة والضوء, وتستخدم الشمس أيضا من الكائنات الحية علي الأرض, والنباتات تستخدمها أيضا لتصنع غذائها, ويستخدمها الإنسان في الحصول علي الشعور بالدفيء, وعن طريق استعمال الخلايا الكهروضوئية تستخرج الطاقة الشمسية, ويتم استخدام الألواح ليتم الانتفاع بالطاقة الشمسية لأكثر وقت ممكن, ولمثل هذه الأنواع من الطاقات الكثير من المزايا تفوق العيوب الخاصة بها, وذلك لأنها تتقيد العيوب بها أنها لا نستطيع الاستفادة من الشمس في المناطق شديدة البرد, أو في أوقات الليل.
- الطاقة الكهرومائية: وهي الطاقة التي نستخلصها من الماء المتحرك، وهناك محطات كهرومائية خاصة تلتقط الطاقة الحركية لكي تنقل الماء، وتقدم الطاقة الميكانيكية للتوربينات, وتقوم هذه التوربينات بتحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية عن طريق المولدات، ويتم بناء الكثير من السدود للحصول على هذه الطاقة، فهي تعد من أهم مصادر الطاقة البديلة في العالم؛ وذلك لأن لها الكثير من المزايا، فهي لا تضر ولا تلوث البيئة، بالإضافة الي أن مصادرها موجودة دائما.
- طاقة الرياح: كان قد بدأ استعمال الرياح منذ قرون لتتم تصنيع الطاقة، وأول ما استعملت فيه هو تشغيل السفن الشراعية، كما تم استعملاها في تحريك طواحين الهواء ليتم سقي المحاصيل، ودفق المياه وإضاءة المصابيح الكهربائية، وفي الوقت الحاضر يتم استخدام توربينات الهواء لإنتاج الطاقة ونقلها إلى الشبكات، ولكن من عيوب هذه الطاقة جعلتها محددة على أماكن معينة، فلا تستعمل بالقرب من المناطق السكنية، وذلك مما تسببه من إزعاج، وتستعمل الرياح في توليد الطاقة في المناطق التي توجد بها الكثير من الرياح وليس في أي مكان على الأرض.
انواع الطاقة غير المتجددة
الطاقة غير المتجددة هي الطاقة التي إذا انتهت فلن تتجدد أبداً، ومصدرها هو الوقود الأحفوري مثل الغاز الطبيعي، والنفط ، والفحم ,والكربون يعد العنصر الرئيسي والاهم في الوقود الأحفوري, تم تسمية الفترة التي كان قد تشكل فيها الوقود بفترة الكربون وهذه الفترة كانت حوالي 300-360 مليون سنة, وتم تشكيل هذا الوقود منذ فترة طويلة جدا من السنين, فكانت أشجار البحر الضحلة الواسعة والمستنقعات تغطي الأرض, وبعدها نمت الطحالب والنباتات فوق الأراضي الرطبة, وتمت استخدامها في أشعة الشمس للقيام بعملية التمثيل الضوئي, وعندما ماتت انساقت إلى قاع البحر وتم تحطيمها هناك, وأدى تكدس الصخور فوقها إلى ارتفاع درجات الحرارة والضغط تحت الأرض، وتحولت هذه النباتات إلى وقود أحفوري، ولهذا تعتبر هذه النباتات أهم مصدر من مصادر الطاقة، حيث يستخرج ويتم التخزين في الأنابيب ليسهل شحنه إلى أي منطقة في العالم، لكن حرق الوقود المستخلص من الوقود الأحفوري ضار بالبيئة، وذلك لأنه يطلق جزيئات تلوث الأرض, والهواء, والماء.
بواسطة: Nouran Sayed Ahmed Kamal
اضف تعليق