الطاقات البديلة (المتجددة)، ما هي وما أنواعها وأهميتها؟

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.