الطاقات البديلة (المتجددة)، ما هي وما أنواعها وأهميتها؟
This browser does not support the video element.
لا بد أن كلمات الطاقة المتجددة أو الطاقات البديلة أو الطاقات النظيفة Renewable energy تتردد بكثرة على وسائل الإعلام عموماً.
فيديو ذات صلة
This browser does not support the video element.
ففي السنوات الأخيرة ازداد الوعي العام تجاه موضوع الطاقة وأصبحت مستويات التلوث المرتفعة مقلقة للغاية، مما يجعل التركيز ينصب بشكل كبير في هذا المجال.
كما ان الوقود الأحفوري آيل للنفاذ إن كان عاجلاً أم آجلاً ومهما كانت الاحتياطيات النفطية والغازية والفحمية كبيرة فسنصل لوقت تصبح فيه متدنية جداً، مما سيقف عقبة كبرى في وجه التقدم الاقتصادي.
ما هي الطاقات المتجددة
عند الحديث عن مصادر الطاقة، غالباً ما يخطر في البال النفط والغاز والفحم الحجري أولاً، وهذه المصادر الثلاثة تشترك بشيءٍ مهم جداً: هي أنها آيلة للنفاذ في وقت ما.
فمهما كانت كمية الفحم والنفط والغاز الموجود في باطن الأرض، فبمعدلات استهلاك الطاقة المتزايدة ستنتهي هذه الموارد في النهاية، بالمقابل فطاقات أخرى مثل:
الطاقة الكهرومائية (الطاقة التي تتولد من السدود أو على الشواطئ عن طريق العنفات) أو الطاقة الشمسية وطاقة الرياح تعد متجددة أو دائمة.
فعند اعتمادنا على الألواح الشمسية لتوليد الكهرباء مثلا، فنحن لا نصرف مورداً آيلاً للانتهاء من حيث المبدأ، بل أننا نستغل طاقة مقدمة من مصدر كبير جداً بحيث يمكن اعتباره دائماً؛ وكانت لتكون ضائعة على أي حال لو لم نقم باستثمارها.
لماذا نحتاج الطاقات المتجددة؟
بالإضافة لكون الطاقات المتجددة "متجددة" وغير آيلة للنفاذ، فهي صديقة للبيئة ولا تترك مخلفات كبيرة مثل الوقود الأحفوري.
حيث أنها لن تزيد من التلوث أو تؤدي إلى الاحتباس الحراري (Global Warming)، بطبيعة الحال، نحن نحتاج للانتقال إلى هذا النوع من الطاقة لأننا مجبرون على ذلك إذا أردنا الاستمرار في الحياة على هذا الكوكب للأجيال اللاحقة لنا.
فمن ناحية، الوقود في تناقص مستمر وخلال عدة عقود من الممكن أن ينقذ كلياً، ومن ناحية ثانية: خلال العقود الماضية ومنذ الثورة الصناعية.
فقد قمنا باستهلاك كم كبير من موارد الأرض وتسببنا بأذى كبير للبيئة المحيطة بنا مما قد يدفع بالجنس البشري نفسه نحو الانقراض في حال استمرار ارتفاع معدلات الانبعاثات الملوثة.
تلك التي تتسبب اليوم بالاحتباس الحراري حيث بدأت معالمه بالتبلور خصوصاً في الأعوام الأخيرة مع موجات جفاف لسنوات طويلة في بعض المناطق مقابل فيضانات كبيرة وعواصف عملاقة في أماكن أخرى أو ما يُعرف بـ (التغيير المناخي).
أهم الطاقات المتجددة المتاحة على كوكب الأرض
عند الحديث عن الطاقات المتجددة أو "النظيفة"، فالأنواع عديدة للغاية، لكن أهمها هي الخمسة التالية:
1. طاقة الرياح (Wind Energy)
يعتمد هذا الأسلوب على وضع توربينات (مراوح) هوائية عملاقة في أماكن تهب فيها رياح قوية ومنتظمة نسبياً مثل البحار والمرتفعات الجبلية أو الفوهات بين السلاسل الجبلية.
ليؤدي دوران المراوح إلى توليد الطاقة الكهربائية التي يتم استخدامها لاحقاً في مجالات متعددة، عادة ما تكون ساعات العمل للتوربين الهوائي بين 16 و57% من الساعات الكلية سنوياً.
وأظهرت الدراسات أنه من الممكن توليد حوالي 5 أضعاف إنتاج الطاقة الكلي اليوم باستخدام التوربينات الهوائية، لكنها لم تشكل إلا نسبة 3% من الإنتاج العالمي للطاقة في عام 2014.
حيث ما تزال محصورة بالبلدان الإسكندنافية وألمانيا حالياً إلى حد بعيد.
2. الطاقة الكهرومائية (Hydroelectricity)
تعد الطاقة المولدة باستخدام المياه أكثر أنواع الطاقة المتجددة استخداماً، فبالوصول لعام 2015 كانت نسبة 16.6% من الكهرباء المنتجة تأتي منها وحوالي 70% من إجمالي الطاقة المتجددة المنتجة في العالم كذلك.
تعتمد الطاقة الكهرومائية أساساً على السدود بشكل رئيسي وخصوصاً في بلدان العالم الثالث، حيث يساعد واقع أن الماء أكثف من الهواء بحوالي 800 مرة في توليد الكهرباء حتى من التدفقات المائية ذات السرعات المنخفضة.
حيث يتم وضع عنفات تدور عند مرور المياه عليها من بوابات السدود لتقوم بتوليد الكهرباء نتيجة دورانها.
من الممكن كذلك استغلال الطاقة الكهرومائية في البحار بالاعتماد على حركة المد والجزر، لكن التقنيات الحالية ما تزال غير كافية للتقدم في هذا المجال، فالموضوع ما زال قيد البحث العلمي في سبيل تحقيقه لاحقاً.
3. الطاقة الشمسية (Solar Energy)
يمكن الاستفادة من الطاقة الشمسية بالعديد من الطرق، بداية من تصميم المباني والمساحات لتحقيق الاستفادة الكبرى من حرارة الشمس في الشتاء مقابل عزل حراري جيد في الشتاء.
مما يسهم في تقليل الاعتماد على أنظمة التكييف والتدفئة والتبريد، وانتهاء باستغلال أشعة الشمس بشكل مباشر.
فالاستغلال المباشر لأشعة الشمس يكون إما عن طريق استغلالها حرارياً لتسخين المياه أو تبخيرها لتستخدم لاحقاً في العنفات البخارية أو عن طريق الخلايا الكهروضوئية.
تلك التي اخترعت بعد اكتشاف التأثير الكهربائي للضوء (والذي حصد أينشتاين جائزة نوبل في الفيزياء بعد اكتشافه له).
تعد الطاقة الشمسية من أقل الطاقات المتجددة استثماراً، خصوصاً في المناطق العربية، حيث تساعد الصحارى الواسعة والجو المشمس معظم أوقات السنة على إنتاج كم كبير من الطاقة.
في حال استثمار هذه المساحات الواسعة المتروكة.
4. طاقة جوف الأرض (Geothermal Energy)
تعتمد فكرة هذه الطاقة على حقيقة كون الطبقات الأعمق من الأرض أعلى حرارة من القشرة الأرضية؛ نتيجة الضغط الأعلى هناك وكون نواة الأرض حارّة للغاية وتشع حرارتها تجاه القشرة الأرضية باستمرار.
حيث تتم العملية بإحداث حفر عميقة في القشرة الأرضية للوصول لدرجات حرارة كافية لتسخين أو حتى تبخير الماء.
ومن ثم مدّ أنابيب تقوم بنقل الحرارة من هذه الطبقات العميقة إلى المياه المارّة فيها؛ مسخنة إياها لتستخدم في التدفئة أو مبخرة إياها.
بحيث يمكن استخدام الضغط العالي للبخار لإدارة عنفات بخارية تولد الكهرباء بدورانها تحت تأثير حركة البخار المضغوط تجاهها.
ازداد الاتجاه نحو طاقة جوف الأرض كثيراً في العقدين الماضيين خصوصاً في مناطق أوروبا الشمالية وكندا وشمال الولايات المتحدة.
حيث تشكل في الكثير من الأحيان حلاً اقتصادياً ونظيفاً طويل الأمد مع حاجة قليلة للصيانة وعدم استخدام أي وقود.
5. الطاقة البيولوجية (Bioenergy)
يأتي اسم هذه الطاقة من اعتمادها على الكائنات الحية (النباتات بالتحديد) لإنتاج الطاقة، حيث يمكن تحويل الكثير من المحاصيل وخصوصاً تلك المنتِجة للزيوت الرخيصة نسبياً كالذرة.
وذلك لإنتاج وقود بيولوجي لا يحوي معادن ثقيلة ولا يطلق غازات سامة عند استهلاكه.
على الرغم من كون هذه الطاقة متجددة من حيث المبدأ، فهي تواجه انتقادات شديدة جداً، تبدأ من كون الوقود البيولوجي يطلق ثنائي أوكسيد الكربون.
الذي هو أهم غازات الدفية (التي تعرف أيضاً باسم غازات البيت الأخضر أو Greenhouse Gases) ولا تنتهي مع استغلال مساحات هائلة من الأراضي الزراعية (خصوصاً في البلدان النامية كالبرازيل وغيرها من بلدان أمريكا اللاتينية).
حيث أدى ذلك إلى ازدياد تحويل أراضي الغابات والأدغال إلى أراضٍ زراعية مع ارتفاع أسعار بعض المواد الغذائية كالذرة نتيجة الزيادة في الطلب عليها.
العوائق أمام الاعتماد على الطاقات المتجددة
تواجه الطاقة المتجددة تحديات كبيرة على مختلف الأصعدة، تبدأ من السعي المستمر لتطوير تكنولوجيا حديثة أرخص ثمناً من الحالية.
وذلك لتصبح التكلفة الأولية للمشاريع التي تدعم هذه الطاقة أدنى بشكل يسمح بتمددها أكثر حول العالم وخصوصاً في البلدان النامية والفقيرة.
إضافة لذلك فالطاقات المتجددة تواجه حرباً غير ظاهرة من الشركات النفطية الكبرى وحكومات البلدان المنتجة للوقود الأحفوري، فالاعتماد المتزايد.. الذي قد يصل إلى الاعتماد الكلي على الطاقات المتجددة.
سيؤدي إلى انهيار شركات الطاقة التقليدية الحالية، كما أنه سيشكل ضربة كبيرة للبلدان المنتجة والمصدرة للقود الأحفوري، خصوصاً تلك التي تعتمد عليه كمصدر أساسي للدخل مثل: دول منطقة الخليج وروسيا وفنزويلا.
أدت هذه الضغوطات إلى عرقلة تقدم التقنيات الخاصة بالطاقات المتجددة بشكل كبير، ووضعت صعوبات كبيرة في وجه المدّ المتزايد الراغب في التحول إلى الطاقة النظيفة والرخيصة.
بالإضافة لما سبق، يساهم الجهل مع نشر الإشاعات تجاه هذه الطاقات؛ عرقلة كبيرة خصوصاً في بلد كالولايات المتحدة الأمريكية.
حيث لا يزال الكثيرون يؤمنون أن الاحتباس الحراري والتغير المناخي مجرد كذبة دون أصل علمي (بشكل يناقض رأي المجتمع العلمي الذي أثبت وجود هذه الظاهرة مراراً وتكراراً).
هذا الجهل المترافق مع الأفكار المغلوطة أدى للوقوف في وجه العديد من المشاريع الكبرى التي كان من الممكن أن تخفض ولو جزءاً صغيراً من الانبعاثات السنوية لغاز ثاني أوكسيد الكربون وسواه.
في النهاية... لا بد أن ننتقل لاستخدام الطاقة المتجددة عاجلاً أو آجلاً، فحتى مع تجاهل الأثر البيئي المدمر للأنواع التقليدية، فالوقود الأحفوري آيل للنفاذ.