ما هي الطاقة المتجددة؟
الطاقة المتجددة (Renewable Energies) تشير إلى الطاقة المستمدة من مصادر طبيعية تتجدد باستمرار، مما يجعلها غير قابلة للنضوب مهما زاد استخدامها. تختلف مصادر الطاقة المتجددة عن المصادر غير المتجددة، حيث تصنف بأنها غير محدودة وصديقة للبيئة، فضلاً عن كون تأثيرها البيئي أقل شدة مقارنةً بتأثير الوقود الأحفوري.
تعتبر الطاقة المتجددة جزءاً حيوياً من التزام الشركات بتحقيق التنمية المستدامة، وقد زاد استخدامها بشكل ملحوظ؛ إذ في عام 2017، شكلت الطاقة المتجددة حوالي 8% من إجمالي إنتاج الكهرباء العالمي. كانت الصين مسؤولة عن ربع هذه النسبة، بينما كانت الولايات المتحدة والهند واليابان تتمتع بنصيب من تلك الإمدادات.
ما هي فوائد الطاقة المتجددة؟
يهدف استخدام الطاقة المتجددة إلى تحقيق تنمية مستدامة وبيئة أنظف، ولها عدة مزايا تفيد الإنسان والبيئة، نوضح فيما يلي أبرز تلك المزايا:
- مصادر مستدامة: تظل هذه المصادر متاحة طالما أن الإنسان موجود، مثل تدفق المياه، وظهور الشمس كل يوم، ووجود رياح مستمرة في بعض المناطق.
- صديقة للبيئة: حيث لا تنتج انبعاثات كربونية كما هو الحال مع الوقود الأحفوري، كما أن تكاليف تركيب أنواع معينة منها معتدلة.
- قليلة الحاجة للصيانة: تكلفة الصيانة منخفضة، ومثال ذلك أن توليد الطاقة من الشمس والرياح باستخدام الألواح الكهروضوئية يكون أقل تكلفة بالمقارنة مع الغاز.
- أمان الاستخدام: فهي غير قابلة للاشتعال وتساعد على تقليل الاعتماد على المواد الضارة.
- توفير التكاليف: مع تزايد كفاءتها وشيوع استخدامها، ستنخفض التكاليف المالية، مما يزيد من وفورات فواتير الكهرباء.
- تقليل انبعاث الغازات الدفيئة: تؤدي إلى الحد من ظاهرة الاحتباس الحراري، وهو ما ينعكس إيجاباً على البيئة والمناخ.
- تعزيز الاقتصاد: يقلل من الاعتماد على استيراد الطاقة، مما يساهم في تحقيق الاكتفاء الذاتي للدول.
- تحسين صحة الإنسان: حيث يقلل من الانبعاثات الضارة، ما يسهم في تقليل الأمراض.
- توفير فرص عمل جديدة: تحتاج تقنيات الطاقة المتجددة إلى جهد كبير في تركيبها وصيانتها، مما يسهم في تقليل البطالة.
أنواع الطاقة المتجددة
تأتي الطاقة المتجددة من مصادر متعددة، وكل مصدر ينتج نوعًا معينًا من الطاقة، وفيما يلي توضيح لبعضها:
الطاقة الشمسية
الطاقة الشمسية (Solar energy) هي الطاقة المستمدة من الشمس، وهي شاملة حيث إن كمية الطاقة التي تصل إلى الأرض في ساعة واحدة تفوق استهلاك العالم سنويًا. يتم إنتاج الطاقة الشمسية عبر الألواح الشمسية الكهروضوئية، التي تحتوي على خلايا تقوم بامتصاص الحرارة وتحويلها إلى طاقة قابلة للاستخدام.
تتميز بالاعتمادية لأنها تعتمد على الشمس، كما توفر فرص عمل جديدة وغير ملوثة للبيئة، وتولد كهرباء كافية للمساحات التي تُركب فيها.
الطاقة الحيوية
الطاقة الحيوية (Bioenergy Basics) تُستمد من مصادر المواد العضوية المعروفة بالكتلة الحيوية، حيث تُستخدم لإنتاج الوقود والحرارة والكهرباء. تتميز بأنها آمنة للبيئة والإنسان، ومتجددة، وتعزز الاقتصاد الوطني. تشمل مصادرها نفايات المحاصيل الزراعية، مخلفات الغابات، والطحالب.
تستخدم الطاقة الناتجة عن الكتلة الحيوية في إنتاج البنزين ووقود الطائرات، حيث يمكن استخدام الكتلة الحيوية كوقود حيوي (Biofuels) مثل الإيثانول والديزل الحيوي الذي يمتاز بكونه منخفض الانبعاثات.
طاقة الرياح
طاقة الرياح (Wind energy) تُعتبر من أكثر مصادر الطاقة انتشاراً حالياً، وخصوصًا في البلدان التي تتمتع بأجواء رياح قوية. تُستخرج هذه الطاقة عبر تركيب توربينات كبيرة في المناطق المعرضة للرياح، حيث تولد الطاقة الكهربائية من خلال حركة ريش التوربينات بفعل الرياح.
جرى تطوير استخدام طاقة الرياح لأول مرة في الدنمارك، وتعتمد كمية الكهرباء المنتجة على سرعة حركة ريش التوربينات.
الطاقة الكهرومائية
الطاقة الكهرومائية (Hydroelectric Power) تُنتج من مصادر المياه، مثل خزانات السدود والأنهار الجارية. يتم تحويل الطاقة الحركية للمياه إلى طاقة كهربائية بواسطة التحركات الميكانيكية للتوربينات.
تستخدم الطاقة المائية منذ فترات طويلة في مطاحن الحبوب، وتعد واحدة من أكثر أنواع الطاقة استخدامًا، حيث تشكل حوالي 17% من إجمالي إنتاج الكهرباء، مع وجودها بكثرة في دول مثل الصين والبرازيل وكندا.
الطاقة الحرارية الأرضية
الطاقة الحرارية الأرضية (Geothermal energy) هي الحرارة المستمدة من باطن الأرض، وتستخدم في تدفئة المباني وتوليد الكهرباء.
تُعتبر مصادر هذا النوع من الطاقة متجددة نظراً لوجود مواد مصهورة في باطن الأرض، تنتج من التحلل البطيء للجسيمات المشعة، وتستفيد هذه المواد من الحرارة الناتجة من البراكين.
طاقة المد والجزر
طاقة المد والجزر (Tidal Energy) تُستمد من تغير مستوى مياه البحار والمحيطات، وتعتبر هذه النوعية من الطاقة حديثة نسبيًا، وتم تطويرها لأول مرة في فرنسا، وما زال البحث مستمرًا لإيجاد طرق فعالة لها تأثير بيئي بسيط. يتم إنتاج الطاقة عن طريق تركيب توربينات في المناطق التي يحدث فيها المد والجزر.
استخدامات الطاقة المتجددة
تُستخدم الطاقة المتجددة في العديد من القطاعات، ومن أبرزها:
في المجال العسكري
تتنوع استخدامات الطاقة المتجددة في السياق العسكري، ومنها:
- تخفيف النزاعات المرتبطة بالموارد التقليدية كإمدادات النفط.
- استخدام الطاقة المتجددة لتأمين الطاقة للمباني العسكرية والمنشآت، مما يضمن الاستمرارية في ظل الأزمات.
- التقليل من ظاهرة الاحتباس الحراري التي تمثل تهديدات أمنية عديدة.
في المجال المنزلي والتجاري
تشمل استخدامات الطاقة المتجددة في القطاعين المنزلي والتجاري ما يلي:
- توفير الكهرباء المجانية للمنازل وتقليل تكاليف الفواتير.
- زيادة الاستثمار في مشاريع الطاقة المتجددة، مما يسهم في نمو الأسواق ويعزز التجارة.
- استغلال الأراضي الواسعة لتركيب وسائل إنتاج الطاقة وفتح فرص استثمار جديدة.
في المجال الزراعي
تعتبر الطاقة المتجددة ضرورية في هذا القطاع أيضًا، حيث يمكن استخدامها في:
- تشغيل البطاريات وتوليد الطاقة للمولدات الزراعية بدلاً من اعتماد على الديزل المكلف.
- تنفيذ تقنيات الري بالطاقة الشمسية وتسهيل عمليات تجفيف المحاصيل.
- خفض تكاليف عمليات الإنتاج الزراعي مثل الحصاد والتبريد.
في المجال الصناعي
وفي هذا القطاع، تُظهر الطاقة المتجددة فوائد عدة، منها:
- تقليل التكاليف التشغيلية الصناعية بفضل توفير الكهرباء بكفاءة عالية.
- خفض أسعار المنتجات نتيجة تقليل تكاليف الإنتاج.
- تعزيز فرص العمل في مجال صناعة آلات الطاقة المتجددة.
عيوب الطاقة المتجددة
رغم الفوائد العديدة للطاقة المتجددة، فإن هناك بعض العيوب والمشكلات المرتبطة بها، تتلخص فيما يلي:
- قدرتها الإنتاجية من الكهرباء لا تزال غير كافية للاستهلاك البشري الكامل.
- يعتمد البعض على مصادر غير موثوقة مثل الشمس والرياح التي قد تتأثر بالعوامل الجوية.
- تحتاج إلى كفاءة عالية في التركيب لتجنب الحاجة إلى صيانة دائمة.
- تتطلب استثمارات مالية مرتفعة نظراً لتكاليف المعدات والتركيب.
- تحتاج لمساحات شاسعة لاستيعاب المعدات الكبيرة.
الخلاصة
نشأت الطاقة المتجددة كاستجابة للتوجه المتزايد نحو استخدام الطاقة التقليدية غير المتجددة التي بدأت في الاندثار، مما يعرض البشرية لأخطار محتملة. لذا، استمر الباحثون والمهندسون في استكشاف كيفية تسخير الطاقة المتجددة من الشمس والرياح وحرارة الأرض وغيرها، لتلبية احتياجات الكهرباء في جميع المجالات، سواء في المجالات العسكرية أو الصناعية أو التجارية أو المنزلية.