أنواع الطاقة البديلة

مصادر الطاقة

تعتمد معظم الدول على النفط والغاز الطبيعي كمصدر للطاقة لتوفير احتياجاتها، إلا أن الاعتماد على الوقود الأحفوري يعد مشكلة؛ فهو مورد محدود، أي أنه سينفذ في نهاية المطاف وسيصبح مكلفًا نتيجةً لندرته، بالإضافة إلى تسببه في تلوث التربة والماء والهواء، وينتج غازات الدفيئة التي تعد السبب في الاحتباس الحراري، ونتيجة لهذا يجري حاليًا البحث عن موارد بديلة تعد بدائل أنظف للوقود الأحفوري، وهذا المقال سيتحدث عن أنواع الطاقة البديلة.^[١]

تعريف الطاقة البديلة

تعرف الطاقة البديلة بأنها شكل من أشكال الطاقة المستمدة من المصادر الطبيعية والتي تشكل البديل عن استخدام الوقود الاحفوري، مثل الرياح والشمس والمطر والحرارة الأرضية والأمواج، كما أن هذا المصطلح يتشابه أيضًا مع مصطلح الطاقة المتجددة، مع أن بعض أنواع الطاقة البديلة قد تكون غير متجددة مثل الطاقة النووية، إلا أن جميع أنواع الطاقة البديلة أو المتجددة تشترك باستخدام الموارد الطبيعية دون الأضرار بالبيئة، فعادةً ما تهدف أنواع الطاقة البديلة المختلفة إلى حل بعض المشكلات المرتبطة بالوقود الأحفوري مثل التلوث وانبعاث ثاني أكسيد الكربون والمشاكل البيئية المختلفة المرتبطة بعملية الاستخراج.^[٢]

أنواع الطاقة البديلة

يواجه العالم اليوم تحديًا كبيرًا بالنسبة لتوفير مصدر بديل للطاقة، وذلك بعد ظهور العديد من المخاوف حول نفاذ المصدر التقليدي والآثار المرتبطة به، لذلك فقد بدأ البحث عن مصادر بديلة تكفل استمرار الحياة على الأرض، في ما يأتي بعض أنواع الطاقة البديلة:

الطاقة الشمسية

الطاقة الشمسية أو الإشعاع الصادر عن الشمس قادر على توليد الحرارة أو التسبب في تفاعلات كيميائية أو توليد الكهرباء، كما أن إجمالي هذا الإشعاع الواصل للأرض يتجاوز إلى حد كبير متطلبات الطاقة في العالم إذا تم تسخيره بشكل مناسب، ومن المتوقع أن يزيد استخدام الطاقة الشمسية كمصدر للطاقة بسبب طابعها الذي لا ينفذ وغير الملوث، على النقيض تمامًا من الوقود الأحفوري المحدود، حيث يمكن تحويل طاقة الشمس إلى طاقة حرارية أو إلى طاقة كهربائية، إلا أنه ولسوء الحظ وعلى الرغم من أن الطاقة الشمسية مجانية إلا أن التكلفة العالية لجمعها وتخزينها ما زالت تشكل تحديًا أمام استغلالها في العديد من المناطق.^[٣]

طاقة الرياح

تعرف طاقة الرياح بأنها استخدام تدفق الهواء في تحريك التوربينات لتوفير الطاقة الميكانيكية التي تستغل في تشغيل المولدات الكهربائية أو للقيام بأعمال مختلفة مثل طحن الحبوب أو الضخ، سواء كانت رياح بحرية أو رياح برية، حيث يعد الرياح البحرية أكثر ثباتًا وأقوى من الرياح البرية وذات تأثير بصري منخفض لكن تكاليف البناء والصيانة مرتفعة، كما يعد الطاقة الرياح من أنواع الطاقة البديلة لحرق الوقود الأحفوري، وذات تأثيرات أقل على البيئة، كما أنها من المصادر الرخيصة، إلا أنه وعلى الرغم من هذا تعد الرياح من مصادر الطاقة المتقطعة والتي تختلف اختلافًا كبيرًا على نطاقات زمنية قصيرة، لذلك لا بد من وجود بطاريات لتخزين الطاقة واستخدامها في أوقات انخفاض حركة الرياح، وهذا ما يشكل تحديًا أساسيًا حول انتشار استخدام الرياح كمصدر للطاقة.^[٤]

الهيدروجين

يعد الهيدروجين العنصر الأكثر وفرة على الأرض، إلا أنه دائمًا ما يكون مترابطًا مع عناصر أخرى، مثلًا ثلثي كمية الهيدروجين ماء، وبمجرد فصله يمكن استخدامه كمصدر للوقود والطاقة، واستخدامه لتشغيل المركبات، ففي عام 2015 تم تشغيل أول سيارة تعمل على الهيدروجين في اليابان والولايات المتحدة الامريكية، كما أنه بديل عن استخدام الغاز الطبيعي للتدفئة وتوليد الكهرباء.^[١]

الطاقة الحرارية الأرضية

يمكن استخدام حرارة الأرض في إنتاج البخار والماء الساخن الذي يمكن استغلاله في توليد الطاقة وإنتاج الكهرباء التي تدخل في تطبيقات مختلفة مثل تدفئة المنازل أواستخدامها في الصناعة، إلا أن الاستخدام الرئيسي لهذا النوع من أنواع الطاقة البديلة هو لتعويض تكلفة التدفئة والتبريد في الأبنية السكنية أو التجارية، حيث يتم الاستفادة من الطاقة الحرارية الأرضية بحفر خزانات عميقة تحت الأرض وأخرى قريبة من السطح.^[١]

طاقة المحيط

يوفر المحيط أشكال مختلفة من أنواع الطاقة البديلة، مثلًا يمكن استخدام الأمواج وحركة المد والجزر لتوليد الكهرباء، كما يمكن الاستفادة من الطاقة الحرارية المخزنة في مياه المحيطات وتحويلها لكهرباء، مع هذا فإن طاقة المحيطات باستخدام التقنيات الحالية غير فعالة من ناحية التكلفة عند مقارنتها بأنواع الطاقة البديلة الأخرى، ولكن تبقى طاقة المحيط مصدرًا مهمًا ومحتملًا يمكن الاعتماد عليه في المستقبل.^[١]

مميزات أنواع الطاقة البديلة

بما أن الطاقة البديلة أو المتجددة لا تعتمد على حرق الوقود الأحفوري، فإنها لا تطلق الملوثات وتكون انبعاثات غازات الدفيئة أقل أو معدومة، مما يحمي كوكب الأرض من ظاهرة الدفيئة وارتفاع درجة حرارته، وبالتالي تساهم في توفير جو أنظف وأكثر صحة، كما أن جميع أنواع الطاقة البديلة موجودة في كل مكان في العالم ومتجددة باستمرار وتلقائيًا فإنه لا يمكن استنفاذها أبدًا، أما بالنسبة للتكلفة فإنها تتناقص مع تقدم التكنولوجيا وبمجرد إنشاءها فإن تكاليف الصيانة منخفضة بوجه عام، وبما أنها تتطلب فنيين مدربيين لتنفيذ عملية الصيانة، فإنها تعمل على توفير وظائف أكثر من مصانع الوقود الاحفوري التي تتميز بالاعتماد على الألات بشكل كبير.^[٥]

عيوب أنواع الطاقة البديلة

من أهم عيوب أنواع الطاقة البديلة التكلفة العالية، إذا أن التكلفة لإنشاء محطات الطاقة المتجددة عالية جدًا وتتطلب تخطيط مسبق ودقة في التنفيذ، مثلًا للاستفادة من طاقة الماء فإن الأمر يتطلب رأس مال أولي ونفقات عالية في الصيانة، أما بالنسبة لطاقة الشمس وطاقة الرياح فإنها تتطلب مساحات واسعة من الأرض لغنتاج كميات من الطاقة تعادل الطاقة من حرق الوقود الاحفوري، أما العيب الثاني فإنه يتمثل بارتباطها بالطقس، على سبيل المثال، لا تعمل توربينات الهواء إلا في وجود حركة رياح بسرعة مناسبة، أما الألواح الشمسية فإنها لا تعمل في الليل وتقل كفاءتها عند تلبد السماء بالغيوم.^[٥]

المراجع

1. ^ ^{أ ب ت ث} "Top Renewable Energy Sources", www.thoughtco.com, Retrieved 12-9-2019. Edited.
2. ↑ "What is alternative energy?", www.quora.com, Retrieved 12-9-2019. Edited.
3. ↑ "Solar energy", www.britannica.com, Retrieved 12-9-2019. Edited.
4. ↑ "Wind power ", www.wikiwand.com, Retrieved 13-8-2019. Edited.
5. ^ ^{أ ب} "Renewable Vs. Nonrenewable Energy Resources", sciencing.com, Retrieved 13-9-2019. Edited.