ما اوجه الشبه والاختلاف بين موارد الطاقة المتجددة وغير متجددة

السؤال هو ما اوجه الشبه والاختلاف بين موارد الطاقة المتجددة وغير متجددة

الطاقة المتجددة: هي الطاقة المستمدة من الموارد الطبيعية التي تتجدد أو التي لا يمكن ان تنفذ (الطاقة المستدامة). ومصادر الطاقة المتجددة، تختلف جوهريا عن الوقود الأحفوري من بترول وفحم والغاز الطبيعي، أو الوقود النووي الذي يستخدم في المفاعلات النووية. ولا تنشأ عن الطاقة المتجددة في العادة مخلفات كثاني أكسيد الكربون أو غازات ضارة أو تعمل على زيادة الإنحباس الحراري كما يحدث عند احتراق الوقود الأحفوري أو المخلفات الذرية الضارة الناتجة من مفاعلات القوي النووية.

وتنتج الطاقة المتجددة من الرياح والمياه والشمس, كما يمكن إنتاجها من حركة الأمواج والمد والجزر أو من حرارة الأرض الباطنية وكذلك من المحاصيل الزراعية والأشجار المنتجة للزيوت. إلا أن تلك الأخيرة لها مخلفات تعمل على زيادة الانحباس الحراري. حاليا ًأكثر إنتاج للطاقة المتجددة يـُنتج في محطات القوي الكهرمائية بواسطة السدود العظيمة أينما وجدت الأماكن المناسبة لبنائها على الأنهار ومساقط المياه، وتستخدم الطرق التي تعتمد على الرياح والطاقة الشمسية طرق على نطاق واسع في البلدان المتقدمة وبعض البلدان النامية ؛ لكن وسائل إنتاج الكهرباء باستخدام مصادر الطاقة المتجددة أصبح مألوفا في الآونة الاخيرة، وهناك بلدان عديدة وضعت خططا لزيادة نسبة إنتاجها للطاقة المتجددة بحيث تغطي احتياجاتها من الطاقة بنسبة 20 % من استهلاكها عام 2020. وفي مؤتمر كيوتو باليابان إتفق معظم رؤساء الدول علي تخفيض إنتاج ثاني أكسيد الكربون في الأعوام القادمة وذلك لتجنب التهديدات الرئيسية لتغير المناخ بسبب التلوث واستنفاد الوقود الأحفوري، بالإضافة للمخاطر الاجتماعية والسياسية للوقود الأحفوري والطاقة النووية.

أ- طاقة المياه:

توليد الطاقة من المياه
تأتي الطاقة المائية من طاقة تدفق المياه أو سقوطها في حالة الشلالات (مساقط المياه)، أو من تلاطم الأمواج في البحار، حيث تنشأ الأمواج نتيجة لحركة الرياح وفعلها على مياه البحار والمحيطات والبحيرات، ومن حركة الأمواج هذه تنشأ طاقة يمكن استغلالها، وتحويلها إلى طاقة كهربائية، حيث تنتج الأمواج في الأحوال العادية طاقة تقدر ما بين 10 إلى 100 كيلو وات لكل متر من الشاطئ في المناطق متوسطة البعد عن خط الاستواء.

كذلك يمكن الاستفادة من الطاقة المتولدة من حركات المد والجزر في المياه، وأخيراً يمكن أيضاً الاستفادة من الفارق في درجات الحرارة بين الطبقتين العليا والسفلى من المياه التي يمكن أن يصل إلى فرق 10 درجات مئوية.

ب- طاقة الكتلة الحيوية (Biomass fuels):
وهي الطاقة التي تستمد من المواد العضوية كإحراق النباتات وعظام ومخلفات الحيوانات والنفايات والمخلفات الزراعية. والنباتات المستخدمة في إنتاج طاقة الكتلة الحيوية يمكن أن تكون أشجاراً سريعة النمو، أو حبوباً، أو زيوتاً نباتية، أو مخلفات زراعية، وهناك أساليب مختلفة لمعالجة أنواع الوقود الحيوي، منها:

الحرق المباشر :
ويستعمل للطهي والتدفئة وإنتاج البخار غير أن هذه العملية لها مردود حراري ضئيل .
الحرق غير المباشر:
لإنتاج الفحم (بدون أوكسجين ).
طرق التخمير:
لإنتاج غاز الميثان الذي يستخدم في الأعمال المنزلية كالتدفئة والطهي والإنارة.
الحل الحراري.

التقطير.


ويعطي كل أسلوب من الأساليب السابقة منتوجاته الخاصة به مثل غاز الميثان والكحول والبخار والأسمدة الكيماوية، ويعد غاز الإيثانول واحداً من أفضل أنواع الوقود المستخلصة من الكتلة الحيوية وهو يستخرج بشكل رئيسي من محاصيل الذرة وقصب السكر.
ج- الطاقة الجوفية:
وهي طاقة الحرارة الأرضية، حيث يُستفاد من ارتفاع درجة الحرارة في جوف الأرض باستخراج هذه الطاقة وتحويلها إلى أشكال أخرى، وفي بعض مناطق الصدوع والتشققات الأرضية تتسرب المياه الجوفية عبر الصدوع والشقوق إلى أعماق كبيرة بحيث تلامس مناطق شديدة السخونة فتسخن وتصعد إلى أعلى فوارة ساخنة، وبعض هذه الينابيع يثور ويهمد عدة مرات في الساعة وبعضها يتدفق باستمرار وبشكل انسيابي حاملاً معه المعادن المذابة من طبقات الصخور العميقة، ويظهر بذلك ما يطلق عليه الينابيع الحارة، ويقصد الناس هذا النوع من الينابيع للاستشفاء، بالإضافة إلى أن هناك مشاريع تقوم على استغلال حرارة المياه المنطلقة من الأرض في توليد الكهرباء.

د- طاقة الرياح:

توربينات توليد الطاقة من الرياح
وهي الطاقة المتولدة من تحريك ألواح كبيرة مثبتة بأماكن مرتفعة بفعل الهواء، ويتم إنتاج الطاقة الكهربائية من الرياح بواسطة محركات (أو توربينات) ذات ثلاثة أذرع دوًّارة تحمل على عمود تعمل على تحويل الطاقة الحركية للرياح إلى طاقة كهربية، فعندما تمر الرياح على الأذرع تخلق دفعة هواء ديناميكية تتسبب في دورانها، وهذا الدوران يشغل التوربينات فتنتج طاقة كهربية.

وتعتمد كمية الطاقة المنتجة من توربين الرياح على سرعة الرياح وقطر الذراع؛ لذلك توضع التوربينات التي تستخدم لتشغيل المصانع أو للإنارة فوق أبراج؛ لأن سرعة الرياح تزداد مع الارتفاع عن سطح الأرض، ويتم وضع تلك التوربينات بأعداد كبيرة على مساحات واسعة من الأرض لإنتاج أكبر كمية من الكهرباء.

والجدير بالذكر أن طاقة الرياح تستخدم كذلك في تسيير المراكب والسفن الشراعية.

هـ - الطاقة الشمسية:

خلايا تجميع الطاقة الشمسية
تعد الشمس من أكبر مصادر الضوء والحرارة الموجودة على وجه الأرض، وتتوزع هذه الطاقة- المتولدة من تفاعلات الاندماج النووي داخل الشمس- على أجزاء الأرض حسب قربها من خط الاستواء، وهذا الخط هو المنطقة التي تحظى بأكبر نصيب من تلك الطاقة، والطاقة الحرارية المتولدة عن أشعة الشمس يُستفاد منها عبر يتم تحويلها إلى (طاقة كهربائية) بواسطة (الخلايا الشمسية).

وهناك طريقتان لتجميع الطاقة الشمسية، الأولى: بأن يتم تركيز أشعة الشمس على مجمع بواسطة مرايا محدبة الشكل، ويتكون المجمع عادة من عدد من الأنابيب بها ماء أو هواء، تسخن حرارة الشمس الهواء أو تحول الماء إلى بخار. أما الطريقة الثانية، ففيها يمتص المجمع ذو اللوح المستوى حرارة الشمس، وتستخدم الحرارة لتنتج هواء ساخن أو بخار .


موارد الطاقة غير المتجددة
-1- الفحم
يعد الفحم من أكثر موارد الطاقة غير المتجددة وفرة في العالم، إلا أن استغلاله بشكل متهور يساهم في سرعة نضوبه. يتكون الفحم من بقايا النباتات والحيوانات المدفونة من ملايين السنين. والفحم يساهم بشكل كبير في استهلاك الطاقة في العالم: الكهرباء والتدفئة والنقل والطبخ. وقطاع الصناعة يعتمد بشكل شبه كلي على الفحم وبدونه يموت هذا القطاع. كما تعتمد الدول الأقل تطورا على الفحم في معظم احتياجاتها للطاقة. وإذا استمر الاستهلاك على هذه الخطى دون زيادة فإن احتياطي الفحم سينتهي بعد 200 عام. ويبلغ الاستهلاك العالمي الحالي لهذه المواد مايقارب 5 مليون طن سنويا.
-2- النفط
يعتبر التنقيب عن النفط عملية مكلفة، وتستغرق الكثير من الوقت. وهو مصدر رئيسي في الطاقة. فمعظم المركبات حول العالم تعمل على النفط، كما أنه مادة أساسية في البلاستيك والأزفلت و المواد الكيميائية الصناعية. لكن الاستخدام السيئ لاحتياطي النفط يجعل أمر نضوبه قضية واردة. ويساهم حرق النفط في مشاكل بيئية كالتلوث الجوي، إلى جانب أن البيوت الزجاجية[1] تصدر عنها غازات تزيد من الاحتباس الحراري.
-3- الغاز الطبيعي
يوجد الغاز الطبيعي في الأماكن نفسها التي يتواجد فيها النفط. وهو مكون بشكل رئيسي من الميثان والبروبان وافيثان والبيوتان. ويعد الغاز الطبيعي وقودا نقيا للطاقة ولايحتوي على السلفار. وعندما يحتوي الغاز على الإيثان والميثان فقط يسمى بـ LPG الذي يعد أرخص وأنقى بمقارنة بموارد الطاقة غير المتجددة الأخرى. ويعد الغاز الطبيعي صديقا للبيئة، فهو ينتقل بسهولة عبر خطوط الأنابيب والتي تمثل نقطة سلبية هنا حيث إن هذه الأنابيب مكلفة ماديا وتستغرق وقتا للبناء. وحاليا قد يستمر احتياطي الغاز إلى مايقارب 100 سنة قادمة.
-4- القوة النووية
تعد القوة النووية موردا من موارد الطاقة غير المتجددة. ويستخدم كل مفاعل نووي نشط وقابل للتطور تجاريا مادة اليورانيوم كمادة خام. ويعتبر اليورانيوم معدن غير متوفر، بل محدودا بتواجده في مناطق معدودة حول العالم. وتعمل الحرارة الناتجة عن الانشطار النووي لذرات اليورانيوم على إنتاج بخار لتوليد الكهرباء. ورغم أن القوة الذرية مورد نقي للطاقة وغير مكلف، إلا أن نسبة استهلاك المفاعلات النووية عالية جدا. كما أن مصدر القوة النووية يسبب مخاطر صحية، إلى جانب أن أي تسريب نووي قد يؤدي إلى مشاكل صحية خطيرة. إضافة إلى ذلك فإن تكاثر أشكال هذه القوة ومشاكل الإشعاعات تؤدي بشكل فعال إلى فرض عقوبات دولية أو معارضة الرأي العام ضد محطات القوى النووية.
-5- الخشب
يعد الخشب أحد أقدم أشكال الطاقة. والكثير يعتقد أن الخشب مورد من موارد الطاقة المتجددة، حيث يمكننا زراعة العديد من الأشجار وهكذا. لكن الأمر يتعلق بموت الكثير من الشجار حول العالم بسبب قطعها لأهداف البناء أو التدفئة أو الزراعة، دون استبدالها بزراعة أشجار أخرى في مكان آخر. إضافة إلى ذلك فإن التلوث العالمي المتزايد يشير إلى تناقص عدد الأشجار. فهناك العديد من الغابات التي تم تدميرها لبناء مراكز تجارية أو مصانع أو منازل، إلى جانب أسباب أخرى كوجود أشجار لاتنمو بسرعة، واليوم نستخدم الخشب ليس كمجرد وقود لكنه أيضا يستخدم في الأثاث والمكاتب والمجمعات. وتعد إزالة الأشجار والقضاء على الغابات قضية سلبية تساهم في الاحتباس الحراري والتلوث البيئي بشكل كبير،

الطاقة المتجددة" موارد يمكن ان تتجدد با ستمرار مثل الشمس و المياه و الرياح.

موارد طاقة غير متجددة" موارد الطاقة التي يمكن استغلالها ويكون معدل استهلاكها اكبر من معدل تكونها، وتحتاج الى ملايين السنين لاعادة انتاجها،مما يجعلها قابله للنفاد ومنها النفط والوقود الاحفوري.