الطاقة المتجددة – ما بين الوقود الأحفوري والطاقة الخضراء
محتوى المقال
منذ أعوام يعمل الباحثون على الطاقة المتجددة، وهي قوة الرياح والطاقة الشمسية، هذه الطاقة التي ستساهم كثيراً في المحافظة على بيئة الأرض، بالإضافة إلى أنها ستدخل في العديد من الاستخدامات والإنتاجات في الأجهزة الكهربائية وفي توليد الطاقة الكهربائية.
منذ أكثر من قرن على استخدام الوقود الأحفوري ومصانع احتراق الفحم في مختلف مجالات حياتنا وإنتاج الكهرباء والتكلفة التي يتسبب بها هذا العمل. الآن العالم مقبل على تحول كبير في هذا المجال، وهو التحول من الوقود الأحفوري إلى الطاقة المتجددة والنظيفة، فهي وبغض النظر على أنها تعد من الطاقة النظيفة إلا أنها أيضا غير مكلفة بل وستكون مربحة أيضا.
تعريف الطاقة المتجددة
الطاقة الخضراء (أي الطاقة المتجددة) هي الطاقة الناتجة من مصادر طبيعية، وسميت بهذا الاسم أي الطاقة المتجددة لأنها تتجدد بمعدل أكثر من الذي يتم استهلاكه، ومن هذه الطاقة هي طاقة الشمس والرياح والكهرومائية، بالإضافة إلى أن الطاقة المتجددة وفيرة وكثيرة وموجودة في كل مكان.
تكلفة الطاقة المتجددة
توقع فريق من الباحثين في عام 2010 أن الطاقة الشمسية ستكون أرخص من الكهرباء التي تعمل بالفحم بحلول عام 2020، ففي الوقت الذي كتبوا فيه هذا الكلام في مجلة نيتشر، لم يصدقه الناس، لكن فيما بعد ثبتت صحة كلامهم.
والبيانات من عشرين عام تشير إلى أن الطاقة الشمسية وطاقة الرياح ستعود قريبا على توليد الطاقة الكهربائية، واليوم يعد تسخير مصادر الطاقة المتجددة أقل تكلفة من بناء المحطات التي تعمل على الوقود الأحفوري.
قضى فريق من الباحثين الكثير من الوقت لكي يجمعوا البيانات حول كيفية خفض تكلفة الطاقة المتجددة، فباستخدام هذه البيانات قاموا بأنشاء نموذج لتنبؤ بالتكاليف المستقبلية، فالنموذج يعتمد على الاحتمالية، أي احتمالية حدوث شيء ما، ولاختبار هذا النموذج إذا ما كان دقيقا، فقد طبقه الباحثون على الظروف السابقة. على سبيل المثال، قاموا بأعداده كما لو كان في عام 2000 وجعلوه يتوقع تكلفة الطاقة المتجددة (الشمسية) في عام 2010، وهم لديهم بالفعل بيانات عن ذلك العام، لكي يتمكنوا من مقارنة التنبؤ، ولقد فعلوا ذلك عدة مرات باستخدام سنوات مختلفة، ليتمكنوا من معرفة ما إذا كان النموذج يعمل.
كما أن هذه التنبؤات لا تقدم أي ضمانات فقد اعتمد فريق الباحثين على الافتراض، أي أن الناس سيستمرون في تثبيت وحدات التخزين للطاقة الشمسية والرياح والبطارية بنفس الوتيرة التي كان يستخدمونها على مدار العشرين عام، فاذا حدث ذلك فسننتقل سريعا إلى الطاقة النظيفة، وفي خلال هذا الوقت قدروا أنه سيوفر ما بين 5 إلى 15 ترليون دولار.
حطام المحطات الأحفورية
المحطات التي تعمل على الوقود الأحفوري وحرق الفحم لتوليد الطاقة منذ عقود كانت سبب في نشر ثنائي أوكسيد الكربون في الغلاف الجوي وهذا يساهم بتغيير حالة المناخ بالإضافة إلى التسبب في تلوث جو الأرض.
قامت شركة بورتلاند جنرال الكتريك باستخدام الديناميت لتفجير آخر محطة وقود وطاقة تعمل بالفحم، في ولاية أوريغون وتحويلها إلى ركام، بالمقابل افتتحت الشركة محطة جديدة لتوليد الطاقة، وهي تعد أول منشأة لتوليد الطاقة الشمسية وطاقة الرياح على نطاق واسعة في البلاد (تخزن الكهرباء في بطاريات مجاورة لحين الحاجة إليها).
التحول إلى الكهرباء
هذا التحول إلى الطاقة النظيفة سيدخل إلى البيوت وجميع المباني، فهناك العديد من البيوت والشركات والمباني تقوم بحرق الغاز الطبيعي –الوقود الأحفوري– للتدفئة والطهي، وينبعث منها غازات الاحتباس الحراري. بالإضافة إلى الملوثات الأخرى التي تضر الصحة، فيمكن تبديل الغاز بأجهزة كهربائية والاستفادة من الطاقة النظيفة.
يساعد هذا التحول بالفعل في تخفيف التلوث في جو الأرض، وهناك مجتمعات ومؤسسات تعمل على دفع الحكومات نحو هذا الاتجاه، وهو تقليل الكاربون الذي يسببه احتراق الغاز (الوقود الأحفوري)، وبالفعل فان بعض الدول تتخذ إجراءات وخطوات من اجل هذا التغيير على سبيل المثال، قررت كاليفورنيا أنها ستحظر بيع السخانات التي تعمل بالغاز وسخانات المياه بحلول عام 2030.
بعد أن تتجه البيوت والشركات إلى البدائل الكهربائية سيكونون أكثر راحة، بالإضافة إلى أنها ستكون أكثر أماناً ونظافة، فبدلاً من فرن الغاز يمكن لمضخة كهربائية حرارية أن تدفئ البيت، وفي هذه الحالة أن السخانات والمواقد لن تلوث هواء المنزل، كما أن إخراج الوقود الأحفوري من منزلك يكون له أكبر تأثير إيجابي يمكن أن يحدث لكوكب الأرض ((لهذا علينا جميعا أن نكافح من اجل خلق مناخ صالح للعيش. ولا توجد طريقة لتحقيق ذلك مع الاستمرار في حرق الغاز في المباني والبيوت، ولتحقيق مستقبل مشرق ونظيف يجب علينا أن نتوقف عن حرق الوقود الأحفوري)).
بالمقابل أن في تحويل الناس أو المجتمع بصورة عامة إلى هذا الاتجاه أي الطاقة الخضراء والاستغناء عن الغاز والوقود الأحفوري سيوفر عليهم في المال، كما أنه سيحافظ على نظافة البيئة المنزلية وكذلك الجو العام للأرض.
أنواع مصادر الطاقة المتجددة
- الطاقة الشمسية: وهي الاستفادة من أشعة الشمس، ويمكن ذلك حتى في ضل الجو الغائم وذلك لان اعتراض الأرض للطاقة الشمسية بحوالي 10 ألف مرة مقابل معدل استهلاك البشر للطاقة، كما أن مصادر الطاقة الشمسية تعد أكثر وفرة من بين باقي المصادر الأخرى. كما أن الطاقة الشمسية تكنولوجيا توفر الحرارة والتبريد والإضاءة والكهرباء والوقود لمجموعة من الأجهزة الإلكترونية. تعمل تكنولوجية الطاقة الشمسية على تحويل أشعة الشمس إلى طاقة كهربائية من خلال الألواح الكهروضوئية أو من خلال المرايا التي تركز على الإشعاع الشمسي.
- طاقة الرياح: يتم استخراج مصدر الطاقة هذا عبر استخدام توربينات الرياح الكبيرة التي توجد على اليابسة (أي البرية)، أو التي في البحر أو المياه العذبة (أي البحرية)، لهذا يطلق عليها الطاقة الحركية للرياح، وتستخدم هذه الطاقة منذ ألاف السنين، إلا إن هذه التكنولوجيا تطورت خلال السنوات القليلة الماضية لإنتاج طاقة أكثر من الكهرباء.
- الطاقة الحرارية الأرضية: هي الطاقة الحرارية المتوفرة في باطن الأرض، وتتم عملية استخراج هذه الطاقة من الخزانات الحرارية الأرضية بواسطة الآبار أو وسائل أخرى. بمجرد أن تصل هذه الطاقة إلى الأرض بعد استخراجها من الباطن، يمكن استخدام معها سوائل بدرجة حرارة مختلفة لتتم عملية توليد الكهرباء. تعد تكنولوجيا توليد الكهرباء من الخزانات الحرارية ناضجة وموثوقة لأنها كانت تستعمل منذ 100 عام.
- الكهرومائية: هي طاقة المياه المتدفقة من الأعلى إلى الأسفل، وهي تتولد من الخزانات والأنهار، وتعتمد محطات تخزين الطاقة الكهرومائية على المياه المخزنة في السدود، ولخزانات الطاقة الكهرومائية استخدامات أخرى منها (توفير مياه الشرب والري، والتحكم في الفيضانات والجفاف، وخدمات الملاحة وإمدادات الطاقة). كما أنها تعد من أكبر مصادر الطاقة المتجددة لإنتاج الكهرباء، كما أنها تعتمد بشكل عام على هطول الأمطار، وتتأثر أيضا بالجفاف وتغير نظم البيئة التي تؤثر بدورها على هطول الأمطار.
- الطاقة البحرية: تستمد هذه النوعية من الطاقة من التكنولوجية التي تستخدم الطاقة الحركية والحرارية من البحر، على سبيل المثال (الأمواج أو التيارات)، وذلك لإنتاج الكهرباء أو الحرارة. كما أن هذا النوع من مصادر الطاقة لا يزال في مرحلة التطور المبكرة.
- الطاقة الأحيائية: وتتم عملية إنتاج هذه الطاقة من مجموعة من المواد العضوية التي تعرف بالكتلة الأحيائية، وهي (الخشب والفحم والروث وغيرها من السماد الطبيعي)، لتتم عملية إنتاج الحرارة والطاقة. تستخدم طاقة الكتلة الأحيائية في المناطق الريفية لأغراض الطهي والإضاءة والتدفئة، بشكل عام يستخدم هذا النوع من الطاقة في المناطق الأشد فقرا. تشمل هذه الطاقة المحاصيل المخصصة أو الأشجار أو مخلفات المزارع ومختلف مخلفات النفايات العضوية. تنتج أيضا عملية حرق المواد العضوية للطاقة الأحيائية بعض الغازات المضرة لكن بمستوى اقل من حرق الغاز الأحفوري، مثل (الفحم أو النفط أو الغاز)، لذلك يرشح استخدام الطاقة الأحيائية في موضع محدودة، ذلك بالنظر إلى الآثار السلبية المحتملة، فأن حصر استخدام الطاقة الأحيائية يساعد في زيادة المزارع والغابات وتوسعة المناطق الخضراء كما أنه يحسن من حالة جو الأرض.
الوقود الأحفوري
أي الغاز والنفط والفحم، يعد من المصادر غير المتجددة والتي يستغرق تشكيلها مئات الملاين من السنين، كما أن حرقها لإنتاج الطاقة يسبب في انبعاث غازات ضارة مثل (ثنائي أكسيد الكاربون).
على الرغم من وجود وتوفر الطاقة المتجددة وفوائدها وشبه انعدام ضررها، إلا إن طاقة الوقود الأحفوري له الحصة الأكبر من الاستخدام في وقتنا الحاضر، لهذا يعد من الضروري العمل على التحول إلى الطاقة المتجددة لضمان سلامة بيئتنا وأرضنا الخضراء.