أنواع الطاقة البديلة مصادرها واهميتها .. وأبرز إستخداماتها
ما هي مصادر الطاقة البديلة
تعني الطاقة البديلة جميع مصادر الطاقة بخلاف الوقود الأحفوري (مثل الفحم والبترول والديزل)، وتشمل جميع المصادر المتجددة والنووية للطاقة.
على الرغم من أن الطاقة النووية ليست ضارة على البيئة مثل الوقود الأحفوري، إلا أنها لا تزال غير مصنفة كمصدر للطاقة المتجددة، لأن المواد النووية لا يمكن تجديدها خلال حياة الإنسان. تنتج الطاقة النووية باستخدام عناصر مثل اليورانيوم والثوريوم، والتي لا يمكن تجديدها ولها كمية محدودة في الوجود
أنواع الطاقة البديلة
- طاقة الرياح
تُعَدُّ طاقة الرياح واحدة من أنظف مصادر الطاقة وأسهلها، حيث أنها مستدامة ولا تطلق انبعاثات ثانوية من ثاني أكسيد الكربون، وهي قابلة للتجديد بالكامل، حيث ستكون هناك دائمًا رياح.
- الطاقة الشمسية
ربما تكون الطاقة الشمسية هي المصدر الأكثر شيوعًا للطاقة البديلة، وذلك لسبب وجيه، حيث إن الطاقة الشمسية متجددة تمامًا ويمكن استرداد تكاليف التثبيت من خلال توفير فاتورة الطاقة.
الألواح الشمسية قد تتعرض للتلف مع مرور الوقت وليست تماما آمنة من الظروف الجوية المتقلبة في البلدان ذات الطقس المتغير
- الطاقة النووية
يجب تقسيم لب الذرة للحصول على طاقتها من خلال الانشطار، وتتم عملية الانشطار في محطة للطاقة حيث تتحكم قضبان المواد النووية في كمية الكهرباء المنتجة
عندما يزداد عدد القضبان في التفاعل المتسلسل، يصبح التفاعل أكثر تحكمًا وأبطأ، ويمكن إنتاج المزيد من الكهرباء بإزالة القضبان وتحقيق تفاعل متسلسل أقوى.
- غاز الهيدروجين
يعد الهيدروجين مصدرا هاما للطاقة ووقودا بديلا محتملا للطاقة النظيفة، ولكن يتم إنتاج الهيدروجين بشكل كبير من الوقود الأحفوري، مما يشكل تهديدا للبيئة، ولذلك تم وصف نسخة أكثر استدامة من هذا المصدر الطاقوي باسم الهيدروجين الحيوي، وهناك آمال في أن يتم استخلاصه من النفايات العضوية القابلة للتحلل في المستقبل.
- طاقة المد والجزر
لا يزال إنتاج الطاقة من مد وجزر البحر طريقة جديدة نسبياً ولم يتم إنتاج كميات كبيرة من الطاقة حتى الآن، وبالتالي سيمر وقت طويل قبل أن نرى نتائج حقيقية من إنتاج الطاقة من مد وجزر البحر.
- طاقة الكتلة الحيوية
يمكن أن يأتي هذا النوع من الطاقة في عدة أشكال، ويشمل حرق الأخشاب والنفايات، وتستخدم العديد من البلدان هذا النوع من الطاقة الآن بشكل متزايد.
عند حرق الأخشاب كمصدر للحرارة، غالبًا ما تكون الحرارة المتولدة مقارنة بتلك الناتجة عن نظام التدفئة المركزية، وتميل التكاليف المتضمنة إلى أن تكون أقل في المنزل أو المبنى الذي يستخدم الوقود الأحفوري، ومع ذلك فهي ليست مصدرًا للطاقة الخضراء، حتى لو كانت متجددة تقنيًا.
- الوقود الحيوي
الوقود الحيوي يشبه إلى حد ما الكتلة الحيوية، حيث يستخدم المواد الحيوية (الحيوانية والنباتية) لتوليد الطاقة، ويكون الوقود الحيوي متجددا عند استخدام النباتات لأنه يمكن زراعتها باستمرار، ومع ذلك، تحتاج الآلات المخصصة للاستخراج إلى تصنيعها، والتي يمكن أن تسهم بشكل غير مباشر في زيادة الانبعاثات حتى لو لم يتسبب الوقود الحيوي في ذلك، وفي عام 2020، تشكل الوقود الحيوي حوالي 5٪ من إجمالي استهلاك الطاقة في قطاع النقل في الولايات المتحدة
أهمية الطاقة البديلة
تطلق على الطاقة المتجددة أيضًا الطاقة النظيفة أو الطاقة الخضراء، وعند استخدام الموارد المتجددة لإنتاج الطاقة، يكون ذلك أكثر لطفًا على البيئة بكثير من حرق الوقود الأحفوري. وفيما يلي سوف نذكر أهمية الطاقة البديلة
- الحفاظ على الوقود الأحفوري: نحن نولد الطاقة المتجددة من خلال استغلال الموارد التي لا تنضب بالفعل. وعندما نستخدم هذه الموارد الطبيعية، تساعدنا على توفير وقتنا وإطالة عمرها بدلا من استخدام الوقود الأحفوري غير المتجدد الذي يقترب بشكل خطير من النضوب
- بطيء وعكس تغير المناخ: يعد توليد الكهرباء من محطات الطاقة بالوقود الأحفور واحدة من أهم أسباب انبعاث ثاني أكسيد الكربون في الولايات المتحدة. ثاني أكسيد الكربون وانبعاث غازات الاحتباس الحراري يعدان من المساهمين الرئيسيين في تغير المناخ والاحتباس الحراري. تتميز مصادر الطاقة البديلة ببصمة كربونية أقل من الغاز الطبيعي والفحم وأنواع الوقود الأحفوري الأخرى. يساهم التحول إلى مصادر الطاقة المتجددة في إنتاج الكهرباء في تباطؤ تغير المناخ وعكسه
- إنقاذ الأرواح: يمكن للتحول إلى الطاقة الكهرومائية وطاقة الرياح والطاقة الشمسية فقط أن يؤدي إلى إنقاذ ما يصل إلى 7 ملايين شخص كل عام من خلال تقليل مستويات التلوث في الهواء.
- الحد من سوء الأحوال الجوية: من خلال تباطؤ تأثيرات تغير المناخ وعكسها في النهاية، يمكننا التوقع بانخفاض الطقس المتطرف مثل الجفاف والفيضانات والعواصف التي تنتج عن الاحتباس الحراري.
- تقليل الاعتماد على الوقود: يمكن تنويع إمدادات الطاقة عندنا من خلال تطبيق تقنيات الطاقة المتجددة بشكل واسع النطاق وتقليل اعتمادنا على الوقود المستورد.
- التنمية الاقتصادية والوظائف: يمكن لإنتاج المزيد من أنظمة الطاقة في المرافق أن يؤدي إلى خلق نمو اقتصادي بالإضافة إلى وظائف في صناعات التركيب والتصنيع.
أبرز استخدامات الطاقة البديلة
يمكن استخدام الطاقة المتجددة في جميع قطاعات الطاقة مثل:
-الراحة الحرارية في المباني (التدفئة والتبريد)
من الأمثلة على استخدام الطاقة المتجددة في المباني سخانات المياه الحرارية الشمسية، ومراجل الكتلة الحيوية والمضخات الحرارية والتبريد الطبيعي، حيث يعد تقليل الطلب على الطاقة في المباني والصناعة أمرًا أساسيًا للانتقال إلى نظام الطاقة القائم على الطاقة المتجددة، لذلك فإن نهج السياسة المتكاملة للطاقة المتجددة وكفاءة الطاقة هو أمر أساسي.
يمكن استخدام الطاقة البديلة في تشغيل عمليات التدفئة والتبريد الصناعية، مثل تجهيز الأغذية ولب الورق، ويمكن للهيدروجين المنتج بالكهرباء المتجددة أن يلبي احتياجات العمليات الصناعية المكثفة ذات الحرارة العالية في صناعات الحديد والصلب والكيميائية.
-في مجال النقل
يمكن استخدام الطاقة المتجددة لتوليد وقود حيوي مستدام، ومزج الوقود الحيوي بنسب مختلفة يمكنه تشغيل الأسطول الكهربائي المتنامي في العالم، ويمكن استخدام بطاريات السيارات كوحدات تخزين للكهرباء، ويمكن أيضا استخدام الكهرباء المتجددة لإنتاج وقود كهربائي مثل الهيدروجين لتشغيل وسائل النقل الطويلة المدى، والطائرات، ووسائل الشحن
تركيز الجهود على خفض الطلب الكلي على الوقود في قطاع النقل يعتبر أمر بالغ الأهمية، ويمكن تحقيق ذلك من خلال تنفيذ سياسات تعزز كفاءة استخدام الطاقة والمحافظة عليها.
في جميع أنحاء العالم، توفّر مصادر الطاقة البديلة بالفعل ٢٩٪ من الكهرباء في عام ٢٠٢٠.