الطاقة
تعتبر الطاقة المصدر الأساسي للضوء والحرارة، فضلاً عن كونها العنصر الحاسم في القدرة على التنقل من مكان إلى آخر. تتميز الطاقة بخصائص فريدة؛ حيث إنها لا تُفنى أو تُستحدث، بل تتحول من شكل إلى آخر، مما يجعلها ثابتة في الطبيعة.
لقد استطاع الإنسان في العصور القديمة استخراج الطاقة اللازمة لتغذيته من العمليات الحيوية التي تحدث في جسده. لاحقًا، أدرك القدرة على إشعال النار من خلال حك قطعتين من الخشب أو حجريين، مما أتاح له استخدام الشرارة في إشعال النار واستخدامها لطهي الطعام. كما اعتمد على الحيوانات للتنقل ثم طور القوارب لعبور البحار والمحيطات، مما أدى به في النهاية إلى ابتكار المركبات المتحركة التي تعمل بمصادر طاقة متنوعة.
مع مرور الزمن، توصل الإنسان إلى الطاقة الحرارية الكبيرة عبر حرق المعادن مثل النحاس والبرونز بعد أن كان يعتمد على حرق الأخشاب. ومع تقدم الاكتشافات، تم اكتشاف الفحم الحجري في العصور الوسطى واختراع المحرك البخاري في القرنين الثامن والتاسع عشر. وفي الخمسينيات، نجح في استخراج النفط لإنتاج الكهرباء، ثم تبعه استخدام الطاقة النووية كبديل للطاقة الناتجة عن النفط.
مصادر الطاقة
- المصادر المتجددة: تُعرف أيضًا بالمصادر النظيفة، حيث لا تسبب التلوث البيئي عند استخدامها، كما أنها مصادر دائمة ومتجددة مثل الطاقة الشمسية، وطاقة الرياح، والطاقة النووية.
- المصادر غير المتجددة: تشمل هذه المصادر التي قد تنضب يومًا ما، مثل الفحم الحجري والنفط، وتسبب هذه المصادر التلوث البيئي نتيجة الانبعاثات الضارة الناتجة من عمليات الاحتراق.
صور الطاقة
تتجسد صور الطاقة التي يعتمد عليها الإنسان في حياته في عدة أشكال:
- الطاقة الكيميائية: وهي الطاقة التي تربط ذرات الجزيئات في المركبات الكيميائية، حيث يمكن تحويل هذه الطاقة إلى طاقة حرارية من خلال تفاعل المركب مع الأكسجين، كما هو الحال مع النفط والفحم الحجري والغاز الطبيعي.
- الطاقة الميكانيكية: تنجم من حركة الأجسام من مكان إلى آخر، حيث تتحول طاقة الوضع إلى طاقة حركية، وتشمل أمثلة ذلك طاقة الرياح والمروحيات الكهربائية.
- الطاقة الحرارية: تُعتبر من أكثر أشكال الطاقة التي يمكن الحصول عليها من احتراق أنواع الطاقة الأخرى، وهي ليست موجودة بشكل منفرد في الطبيعة.
- الطاقة الشمسية: تُعد الطاقة التي تصل إلينا من الشمس، وتحتاج إلى تقنيات معينة للاستفادة منها، مثل الخلايا الشمسية.
- الطاقة الكهربائية: تظهر فقط عند تحويل شكل من أشكال الطاقة إليها، كتحويل الطاقة الميكانيكية الناتجة عن حركة الرياح.