الطاقة المتجددة

الطاقة الحيوية

2012-07-09T06:23:00.000-07:00

الطاقة الحيوية

هى الطاقة المستخرجة من المواد العضوية ذات الأصل النباتى أو الحيوانى وتعتبر الطاقة الحيوية أحد أهم مصادر إنتاج الطاقة المتجددة حيث تتميز بقلة الإنبعاثات الغازية الضارة عند إحتراق الوقود مقارتة بالمواد التقليدية المستخدمة حاليا فى إنتاج الطاقة وأبرزها المواد الأحفورية (الفحم والغاز والبترول)

ويمكن استخدام تلك المواد العضوية فى استخراج الوقود الحيوى على شكل سائل أو غاز فعلى سبيل المثال وبعد معالجة الزيوت المستخرجة من بذور بعض النباتات معالجة كيمائية معينة يمكن إنتاج مايسمى بالديزل الحيوى (Biodiesel)
والذى يعتبر بديلا طبيعيا عن الوقود الأحفورى لتشغيل المحركات والمركبات وأيضا يمكن استخراج الغاز الحيوى أو البايوجاز(Biogas) بتخمير المخلفات الزراعية فى مكامير خاصة بمعزل عن الهواء.

مصادر الطاقة الحيوية

تتنوع مصادر انتاج الطاقة الحيوية فقد تكون بعض النباتات التى تزرع خصيصا لهذا الغرض مثل الذرة وفول الصويا واللفت وقصب السكر وعباد الشمس ونخيل الزيت وحتى القمح كل تلك المزروعات يمكن منها استخراج الوقود الحيوى كذلك المخلفات الزراعية والفضلات.

صورة توضح مزارع انتاج الجاتروفا لانتاج البايوديزل

الديزل الحيوي (Biodiesel) و الإيثانول (Ethanol)

بإجراء بعض التفاعلات الكيمائية على الزيوت المستخرجة من النباتات أوالشحوم الحيوانية يمكن تحويلها الى وقود ساائل يستخدم كوقود لتسييرالمركبات والشاحنات ومولدات الكهرباء مثل البايوديزل والإيثانول الذى يمكن ان يحل محل الوقود الأحفورى أو يخلط معه

إن العديد من الدول قد فامت بالتوسع فى زراعة المحاصيل المنتجة للوقود الحيوى لتحل محل البترول ومشتقاته كقصب السكر(البرازيل) وزيت النخبل (دول شرق آسيا) والذرة وفول الصويا ( الولايات المتحدة الامريكية) و اللفت ( أوروبا )

ومن الجدير بالذكر أن بعض الدول قد بدأت استزراع شجيرات الجاتروفا وسقيها بمياه الصرف الصحى المعالجة فى المناطق الصحراوية والتى تعطى بذورا زيتية ذات تشبع يقدر بحدود 40% ولا شك أن إستخدام مثل تلك الطرق تعتبر ذات فوائد عديدة فبالإضافة لإستخراج الوقود الحيوى منها فإنها تعتبر أيضا مفيدة من ناحية التخلص الآمن من مياه الصرف الصحى بالإضافة الى مقاومة التصحر فى الأماكن الصحراوية فهذه النباتات تقبل المياه ذات الملوحة العالية وأيضا يمكن زراعتها فى الأرض الغير صالحة لإنتاج المحاصيل الغذائية وكذلك تتحمل ظروف الجفاف ولعل من الضرورى الآن التوسع فى الأبحاث حول تلك الطرق الخلافة بالذات فى الدول النامية وذات الطبيعة الصحراوية ويذكر أيضا ان نبات الجتروفا ليس هو الوحيد فى هذا المقام إذ يمكن ايضا إستخدام نبات الجوجوبا والخروع وهي أيضا من النباتات الصحراوية المقاومة للظروف المناخية القاسية والملوحة وتصلح حتى في الاراضى الفقيرة باستخدام مياه الصرف الصحى

عملية بناء أحد أحواض تخمير المخلفات لانتاج البايوجاز

الغاز الحيوى Biogas

تمثل المخلفات الزراعية عبئا على البيئة اذ غالبا مايتم التخلص منها بالحرق فى الهواء الطلق محدثة اثار ضارة بالبيئة من انبعاث الغازات الضارة كأول وثانى أكسيد الكربون و السحب الدخانية والمخلفات الكربونية ولعل استخدام المخلفات الزراعية فى انتاج هذا النوع من الطاقة حلا مثاليا للتخلص من تلك المخلفات

تعتمد هذه الطريقة على جمع المخلفات الزراعية مع روث الحيوانات ووضعها داخل مكامير خاصة معزولة تماما عن الهواء بعد خلطها بالمياه وبفعل التحلل اللاهوائى لتلك المكونات (التخمير) بواسطة أنواع معينة من البكتريا ينتج الغاز الحيوى أو البايوجاز (Biogas) وهو غاز عديم اللون وغير سام ورائحته تشبه رائحة الغاز الطبيعى ويتكون من مركب غازى الميثان 75% و ثانى أكسيد الكربون 20% بالإضافة إلى بعض الغازات الاخرى بنسب قليلة كالهيروجين والنيتروجين وكبريتيد الهيروجين الذى يعطى الغاز الحيوى رائحته المميزة

يستطيع المتر المكعب من الغاز الحيوى إعطاء مايقارب 4500 كيلو كالورى وهى نسبة معقولة

كما يتخلف عن عملية انتاج الطاقة الحيوية مواد صلبة والتى يمكن إستخدامها كسماد طبيعى عالى القيمة لتسميد التربة وأيضا يمكن إضافته كمكون من مكونات علف الحيوان نظرا لقيمته الغذائية العالية وخلوه من الميكربات والجراثيم التى تموت بفعل النفاعلات الكيمائية داخل المكامير

يقدم إاستخدام الطاقة الحيوية حلولا تنموية للمناطق الريفية والنائية فبالإضافة الى استخراج الطاقة النظيفة والغير مسببة لتلوث البيئة يمكن أيضا بهذه الطريقة التخلص من كمية كبيرة من النفايات الزراعية التى تمثل ضررا كبيرا على البيئة

يمكن أيضا استخدام قش الأرز (المسبب الرئيسى للسحابة الدخانية فى القاهرة منذ عدة سنوات مضت) وخلطه بمياه الصرف الصحى مباشرة بديلا عن المخلفات الزراعية فى توليد البايوجاز

وفى ختام المقال أحب أن أنوه على بعض الآئار السلبية من الناحية البيئية لإستخدام تلك التقنية فى إنتاج الوقود ولعل أبرزها التوسع فى إستزراع النباتات المنتجة للزيوت قد بدا فى بعض الدول على حساب المساحات المزروعة أصلا بالأشجار مهددا بالإختلال البيئى الطبيعى. كما أن إستخدام المحاصيل الغذائية للإ نسان فى توليد الطاقة أدى إلى زيادة الطلب عليها مسببا لرفع أسعارها بشكل كبير فى الأعوام الماضية.

الطاقة وتلوث البيئة

2012-06-05T18:14:00.000-07:00

تلوث البيئة

الطاقة وتلوث البيئة

تلوث البيئة
يعرف التلوث بأنه إحداث تغيير فى طبيعة البيئة أو مكوناتها يؤثر بالسلب على توازنها الطبيعى محدثا أضرارا بصحة الإنسان أو أى من الكائنات الحية الأخرى, وينتج التلوث إما عن أسباب طبيعية كالغازات المتولدة عن البراكين أو عن أسباب إصطناعية كالتى تنتج عرضا عند إستخدام الوقود فى الأغراض المختلفة كالتصنيع أو وسائل النقل و المواصلات أو محطات الطاقة التى تستخدم البترول ومشتقاته كذلك المخلفات الإشعاعية وبقع الزيت المتسربة الى المسطحات المائية والصرف الصحى وإستعمال المبيدات الحشرية ..ألخ

نبذة تاريخية
منذ ماقبل التاريخ وربما منذ العصر الحجرى بدأت رحلة التلوث فى العالم فعندما كان الإنسان البدائى يتعلم أولى خطواته نحو إشعال النار بغرض التدفئة أو الطهى كانت الملوثات قد بدأت هى الأخرى رحلتها على ظهر كوكب الأرض ومع تقدم الزمن عرف الإنسان الصيد فظهرت صناعة الأسلحة وبدأ إستخدام المعادن كالنحاس ومن بعده الحديد فى صناعتها و ما استتبع ذلك من عملية صهر لهذه المعادن واستخلاصها نتج عنها ما يعرف بالخبث وملوثات عديدة للبيئة أمكن رصدها فى الحضارات القديمة وعن طريق الحفريات ( الحضارة المصرية القديمة, حضارة فارس و الهند وبلاد ماوراء النهر وصولا الى الصين شرقا وامتدت غربا الى بلاد اليونان وروما ) تم رصد ملوثات البيئة فى كل تلك المناطق وكات الغالب فيها الملوثات الناتتجة عن تشكيل المعادن. ومع تقدم مسيرة البشرية ظل إعتماد الإنسان على الطاقة عاملا رئيسيا لدفع عجلة التقدم البشرى إلى أن جاءت الثورة الصناعية محدثة طفرة غير مسبوقة فى عملية التصنيع وطرقه ومحدثة إستهلاكا كبيرا لموارد الطبيعية اللازمة لتوليد الطاقة مما تسبب عنه أحداث أكبر عملية للتلوث البيئى التى تستمر حتى اليوم مهددة صحة الإنسان وباقى الأحياء الأخرى كالعديد من الحيونات والطيور والأسماك التى بدأت بالإنقراض فعلا فيمكنك والحال كذلك إعتبار التقدم سلاح ذو حدين فهو يحقق رفاهية الإنسان وسيطرته على الطبيعة من ناحية ومن ناحية أخرى يعتبر مدمرا لصحته ومهلكا للحياة بأسرها فى نفس الوقت

الطافة وتلوث البيئة
تعتبر عملية عملية توليد الطاقة من أكبر مسببات التلوث سواء بصورة مباشرة أو غير مباشرة.ولعل أبرز صورها الغازات والجسيمات الضارة المنبعثة من حرق الوقود الاحفورى وتسرب النفط الخام إلى البحار والمحيطات وظاهرة الإنحباس الحرارى وكذلك الملوثات الناتجة عن استخدام الطاقة النووية

الغازات الناتجة عن حرق الوقود

عند إحتراق الوقود الغير كامل تنبعث غازات ابرزها أول وثانى أسيد الكربون ومركبات الكبريت ومركبات النيتروجين

أول أكسيد الكربون: هو غاز سام عديم اللون والرائحة يعتبر غاز أول أكسيد الكربون من أكثر الغازات المؤثرة بالسلب على صحة الإنسان إذ يتسرب إلى هيموجلوبين الدم مسببا منع وصول الأكسجين الى الدم بصورة طبيعية مما يسبب تلف الأنسجة والتسمم وقد يؤدى إلى الوفاة وذلك فى حالة الإصابة شديدة التركيز به.

ثانى أكسيد الكربون: زيادته تؤدي إلى الإضرار بالجهاز التنفسى للإنسان بالإضافة الى انه يمتص الحرارة المنبعثة من الأرض ويمنع تسربها إلى الفضاء الخارجى فترتفع درجة حرارتها فيما يعرف بظاهرة الإحتباس الحرارى غير أضرار أخرى عديدة كحجبه لأشعة الشمس ومنعها من الوصول إلى الأرض بشكل طبيعى

مركبات الكبريت والنيتروجين: تتفاعل مركبات الكبريت والنيتروجين المنبعثة من عملية انتاج الطاقة فى الجو لتكون الأحماض التى تظل عالقة فى الجو حتى تسقط على الأرض مع تساقط الإمطار وذوبانها فى ماء المطر مكونة ما يعرف بالأمطار الحامضية التى لها أثر شديد السلبية على البيئة فهى تقتل الأحياء المائية حال تجمعها وتسربها الى البحيرات والأنهار. فإذا نفذت الى التربة غيرت تركيبتها الكيمائية مسببة موت النباتات مما يؤدى فى النهاية إلى اضطراب الحياة الطبيعية وإختلال التوازن البيئى.

البقع البترولية أو بقع الزيت:

وهى البقع التى تتكون عند تسرب البترول إلى مياه البحار والمحيطات سواء عند نقلها بواسطة الحاويات العملاقة أو فى المصافى والمصبات وهى بحق تمثل كارثة بيئية سواء ترسبت أو ظلت طافية لتأثيرها القاتل لكل مظاهر الحياة فى البحر.

الإحتباس الحرارى:

يؤكد بعض العلماء على ان درجة حرارة الأرض آخذة فى الإرتفاع سنة بعد أخرى ويرجع ذلك فى المقام الأول الى الافراط إستخدام موارد الطاقة من غاز وفحم وبترول بالإضافة الى تقلص المساحات الخضراء بفعل الزحف العمرانى وإستمرار قطع الإشجار فى الغابات. وقد تؤدى ظاهرة الاحتباس الحرارى إذا لم يتم السيطرة عليها الى زيادة درجة حرارة الارض ومن ثم ذوبان الجليد فى قمم الجبال مما يؤدى الى إرتفاع منسوب سطح المياه مسببا الغرق للكثير من الجزر والمدن الساحلية, كما أنه من المتوقع ان تؤدى الى فترات من الجفاف والتصحر معرضة حياة الإنسان والحيوان إلى خطر جسيم وربما إنقراض العديد من الحيوانات المعروفة اليوم.

النفايات المشعة المتخلفة عن المفاعلات النووية:

الطاقة النووية تعتبر من وسائل إنتاج الطاقة الرخيصة نسبيا إذ أن طنا واحدا من اليورانيوم ينتج من الطاقة مايزيد على إنتاج مئات الأطنان من الطاقة الاحفورية ولعل أبرز ما يعيق إنشاء المفاعلات النووية هو تكاليف إنشاء المفاعلات العالية كذلك إحتياطيات الامان الذى يتطلبه تشغيل المفاعلات وأخيرا صعوبة التخلص من النفايات العالية الإشعاع. وتعتبر المخلفات المشعة مشكلة كبيرة تواجه صناعة الطاقة النووية لما لها من تأثير ضار بصحة الانسان والبيئة عموما إذ انها تصيب انسجة الجسم بالتلف وتعرضه للإصابة بالسرطان والعديد من الأمراض الخطرة كما إنها تنتقل الى الأجيال المتعاقبة بالوراثة ولعل ابرز الكوراث البيئية التى تعرض لها الإنسان ضرب مدينتى هيروشيما ونجازاكى بالقنابل النووية فى الحرب العالمية الثانية مما أدى إلى قتل و إصابة آلاف البشر فى دقائق معدودة وفى العام 1986 حدث إنفجار بأحد المفاعلات النووية بمدينة تشيرنوبل الأوكرانية أدى إلى تسرب الإشعاعات النووية فقتل 36 فرد وتمت إصابة حوالى 2000 من البشر.

تلك كانت مقدمة بسيطة عن التأثير الضار الناتج عن سعى الإنسان لتوليد الطاقة ملقية الضوء على ان هناك معادلة مفادها أنه كلما زاد الطلب على الطاقة كلما زاد تلوث البيئة ومن هنا جاءت فكرة هذه المدونة التى أعتبرها صرخة فى وجه التوحش الإنسانى متمثلا فى رغبته فى إحداث التقدم الصناعى والتكنولوجى متغافلا فى الوقت نفسه عن الأضرار الناتجة عن ذلك والمؤثرة بالسلب على البيئة من حولنا لتهدد صحتنا وصحة الأجيال القادمة لذا لزم التوسع فى البحث عن السبل الجديدة لإنتاج الطاقة البديلة والمتجددة

الطاقة البديلة

2012-05-31T16:26:00.001-07:00

الطاقة البديلة

تعرف الطاقة البديلة بإختصار بأنها الطاقة الناتجة عن مصادر طبيعة ومتجددة بإستمرار ولا يمكن ان تنضب وينطبق هذا التعريف على الطاقة المستخرجة من مصادر محددة هى المياه والرياح والشمس وطاقة حرارة الأرض والغاز الطبيعى. فبواسطة السدود الكبيرة التى تبنى على الأنهار ومساقط المياه يمكن استغلال حركة المياه فى توليد الطاقة أيضا المد والجزر و حركة الأمواج يمكن توليد الطاقة منهم بنفس الفكرة وفى كثير من الدول المتقدمة اصبحت الطاقة المستخرجة من الرياح والشمس تحتل مكانة واهتماما بارزين فى هذه الدول لما تتميز به الطاقة البديلة من أنها طاقة نظيفة لا ينتج عنها ملوثات البيئة كغاز ثانى أكسيد الكربون أو الغازات الضارة المنبعثة أثناء الإحتراق والجدير بالذكر ان العديد من دول العالم اخذت تخطط للتوسع فى إستخدام هذه الطرق لما لها من مميزات عديدة وإختلافها عن المواد الاحفورية والنووية الملوثة للبيئة.

الطاقة الكهرومائية

وتتم عن طريق استغلال قوة تساقط المياه المخزنة أمام السدود ليتم دفعها على توربينات مولدة للكهرباء لتتحول من طاقة حركة الى طاقة كهربائية تستخدم فى إضاءة المنازل وتشغيل المصانع وبديهى ان يتناسب قدرة الكهرباء المتولدة بهذه الطريقة مع فارق منسوبى المياه خلف وامام السد ويعتبر يناء السدود وحساب قدراتها فى توليد الكهرباء علما مستقلا بذاته من فروع الهندسة إذا ينبغى أن يبني على دراسات مستفيضة هندسية وجيولوجية وهيدرولوجية والا تعرض السد للإنهيار مسببا كوارث فادحة فيجب دراسة طبوغرافية المنطقة , طبقات الأرض , قدرتها على تحمل الأوزان الناتجة عن جسم السد , تراكم المياه خلفه , نشاط الزلازل فى منطقة السد كذلك دراسة نفاذية التربة , أنواع الصخور , مواصفات السد التصميمية , مواد البناء المستخدمة فى إنشائه وأيضا دراسات تحدد كمية المياه المخزنة بدراسة مواسم تساقط الأمطار وحساب كمياتها , الرواسب المتجمعة أمام السد ,ضغط الرياح ... ألخ

طاقة المد والجزر

تنشأ طاقة المد والجزر عن طريق قوة الجذب بين الأرض والقمر التى يتأثر بها السطوح المائية دون اليابسة مما يؤدى الى ارتفاع وإنخفاض سطح مياه تبعا لموقع الأرض من القمر وقد قام العلماء بتفسير تلك الظاهرة منهم إسحق نيوتن (1642-1727) فى شروحه لنظرية الجاذبية بين الأجسام التى وضع قوانينها مما كان أساسا لتفسير ظاهرة المد والجزر ومن قبله العالم الألمانى كبلر(1571-1630) الذى كان أول من وضع قوانين تصف حركة الكواكب بعد اعتماد فكرة دوران الكواكب حول الشمس من قبل كوبرنيك وغاليلي وإرتباط ذلك بإرتفاع وإنخفاض سطح المياه فى البحار والمحيطات

كيفية استخدام المد والجزر في توليد الكهرباء؟

يتم فى هذه الطريقة بناء السدود عند مداخل الخلجان ذات الفارق الكبير بين مناسيب المد والجزر( تصل فى بعض الأماكن إلى أكثر من 15 متر) , وتوضع التوربينات فى فتحاتها فعند المد تتدفق المياه بإتجاه الخلجان لتملئها وترتفع مناسيب المياه بها مما يمكننا من استخدام طاقة حركة المياه فى تدوير التوربينات ومن ثم توليد الكهرباء. وعند الجزر تتحرك المياه بالإتجاه المعاكس إلى خارج الخليج فتحرك التوربينات مرة أخرى محدثة نفس الدورة ولكن بطريفة عكسية ويتم تنظيم تدفق المياه بإستخدام بوابات للتحكم فى المياه الداخلة والخارجة من السد وهناك العديد من الدول تستخدم هذه الطريقة فى توليد الكهرباء منها الولايات المتحدة وفرنسا والاتحاد السوفيتى القديم.

طاقة الرياح

منذ قديم الزمان عرف الإنسان استخدام الرياح فى توليد الطاقة الميكانيكية ولعل أبرز تطبيقاتها كانت إستخدام السفن الشراعية فى تسيير السفن قاطعة آلاف الأميال بطاقة الرياح فقط وتتلخص الفكرة فى إعتراض حركة الريح بالأشرعة المثبتة على ظهر السفن لتستغل فى تحريكها إلى حيث يريد الملاح, كذلك عرف الأنسان طواحين الهواء حيث استخدمت الطاقة المتولدة عنها فى طحن الحبوب فهى ليست فكرة جديدة على كل حال وقد كان العرب أول من أشار إليها فى كتب الرحالة عن آلات بدائية فى فارس القديمة و فى الصين حتى وصلت إلى أوربا في غضون القرن الثاني عشر، والتى تطورت بعد ذلك خلا عدة قرون ثم إنتشرت في جميع أنحاء قارة أوربا ولعل أشهرها كانت هولندا التى استخدمت مايزيد عن 10آلاف آلة لوحدها فى تلك الفترة. وحاليا تستخدم المولدات الريحية فى انتاج الكهرباء فى العيد من دول العالم بعد التطوير المذهل فى تصنيع التوربينات المستخدمة فى توليد الطاقة من الرياح يذكر منها على سبيل المثال: الدانمارك, فرنسا, بريطانيا, الولايات المتحة الأمريكية , ألمانيا, دول الاتحاد السوفيتي القديم.

الطاقة الشمسية

عرف الانسان استغلال الطاقة الشمسية فى وقت مبكر جدا اذ تتواتر الأنباء على ان استخدام الطاقة الشمسية قد يرجع الى عصر ما قبل التاريخ ولعل ابز دليل على ذلك هو المعابد القديمة فى الحضارة الفرعونية ألم تسمع يوما عن تعامد اشعة الشمس على وجه رمسيس الثانى يوم 22 فبراير و 22 أكتوبر من كل عام !؟ إذ أنه ومنذ 3000 آلاف عام تخترق أشعة الشمس مسافة 61 مترا في معبد في أبو سمبل من ناحية المدخل المقدس لبسطع وجه رمسيس الثانى فى معجزة لم يجد العالم تفسيرا لها حتى اليوم..ومنها انتقلت الى الحضارات الصينية واليونانيةوالرومانية, و قد كان الغرض الأساسى من إستخدام الطاقة الشمسية فى تلك الأزمان لصيق الإرتباط بالعمارة من ناحية الحصول على الإضاءة و التهوية والدفئ. إلا وإن ذلك لم يمنع إستخدامها أيضا فى أغراض أخرى مثل الطهى والأغراض العسكرية.
حتى اتى العصر الحديث ففى أوائل القرن العشرين نشأت أول شركة فى الولايات المتحدة لتصنيع الموتورات الشمسية فى مدينة بوسطون وذلك تلبية لحاجات رى المشاريع الزراعية فى صحراء كالفورنيا واريزونا حيث لم يكن تم اكتشاف البترول على نطاق واسع فكان الغرض انتاج موتور بسعر تجارى لإستخدامه فى ضخ مياه الآبار وبالرغم من ان قوة الموتور فى ذلك الوقت بلغت 15 حصان الا ان المشروع قد باء بالفشل فلم تستطع الشركة بيع اى من منتجاتها داخل الولايات المتحدة فى ذلك الحين.
في بداية القرن العشرين الميلادي أُنشئت شركة الموتورات الشمسية في بوسطن، بالولايات المتحدة الأمريكية، بغرض إنتاج آلة شمسية اقتصادية على نطاق تجاري، لمواجهة متطلبات الطاقة لمشاريع الري الجديدة في صحراء كاليفورنيا وأريزونا، حيث لم يكن البترول قد اكتشف بعد بصورة واسعة. واستخدم الموتور لضخ المياه من الآبار، وبلغت قوة الموتور 15 حصاناً، ولم يلق مشروع الموتورات الشمسية النجاح المرتقب، وقد اشترت الحكومة المصرية إحدى الوحدات وذلك لتركيبها في الخرطوم بالسودان. كما طلبت حكومة جنوب أفريقيا شراء وحدتين، ولم تسوق الشركة أي وحدة في الولايات المتحدة

كيفية استخراج الطاقة الشمسية؟

يوجد لذلك عدة طريق منها المرايا العاكسة التى تتحرك مع حركة الشمس لتركز الاشعة على ابراج خاصة تستخدم فى تبخير المياه ثم تحويل طاقة البخار الى كهرباء فى محطات انتاج الطاقة الخاصة بها أوعن طريق الخلايا الشمسية وهى إما ألواح التسخين المباشر للمياه أو ألواح انتاج الكهرباء.

هل هناك مصادر أخرى تندرج تحت تصنيف الطاقة البديلة؟

بالطبع يمكنك تصنيف الطاقة الحيوية وهى الطاقة التى يستخرج منها الغاز الحيوى أو البايوجاز وتنتج بواسظة التحلل الاهوائى للمخلفات الطبيعية كالنباتات والاخشاب ومخلفات الصرف الصحى وروث البهائم والنفايات. كذلك من ضمن الطرق الاخرى البديلة حرق الزيوت المستخرجة من بعض النباتات المزروعة خصيصا لهذا الغرض وإن كان يعيب تلك الطريقة انها تزيد من الإنحباس الحرارى مؤثرة بالسلب على البيئة والمناخ.

الطاقة الاحفورية

2012-05-28T12:15:00.000-07:00

توزيعة الوقود المستخرج من مواد احفورية فى الطبيعة
الطاقة الاحفورية

هى الطاقة الناتجة من مواد مستخرجة من باطن الارض ومن هنا جاءت التسمية (الطاقة الاحفورية اى الناتجة عن الحفر والتنقيب فى باطن الأرض) ويعنى بها فى المقام الاول (البترول والقحم والغاز) وترجع نشأة هذه المواد الى المخلفات العضوية الحيوانية والنباتية الى طمرت فى باطن الارض فى العصور الجيولوجية السحيقة منذ مئات الملايين من السنين ثم بمرور الزمن وتحت تأثير العوامل المختلفة من حرارة وضغط تحولت تلك المواد عبر سلسلة من التفاعلات الكيمائية الى الصورة الموجودة عليها الان.

كيف تتولد الحرارة من المواد الأحفورية

تتولد الطاقة من المواد الأحفورية فى الغالب بحرق تلك المواد اذ تحتوى تلك المواد على الكربون كمكون اساسى وعند احتراقه يحدث التفاعل الكيمائى بينه وبين الاكسجين لينتج غاز ثاني أكسيد الكربون ومواد كيميائية أخرى كمخلفات وتنبعث الطاقة على شكل حرارة ليتم استغلالها فى الاغراض المختلفة.

الفحم الحجرى وسيلة لانتاج الطاقة

الفحم

الفحم من أهم الوسائل التى استخدمها الإنسان لإنتاج الطاقة منذ زمن طويل وتتنوع انواع الفحم وتختلف مصادرها ولكن مايهمنا فى هذا الصدد هو الفحم الحجرى المستخدم فى انتاج الطاقة ويتميز شكله بأنه اقرب مايكون الى الصخر الأسود أو البنى اللون وقد كان لهذا الفحم دورا تاريخا مهما فى أحداث الثورة الصناعية فبإكتشاف الآلة البخارية اعتمدت عليه الدول الصناعية بشكل اساسى فى انتاج الطاقة ففى انجلترا والمانيا على سبيل المثال تم حفر مناجم الفحم الججرى بكثرة واستقدام الاف العمال للعمل فى تلك المناجم تحن ظروف فى منتهى القسوة وظل الفحم الحجرى منذ بداية القرن التاسع عشر وحتى القرن العشرين المصدر الأساسى لتوليد الطاقة ولكن بعد اكتشاف النفط تراجعت اهميته ليحتل المرتبة الثانية بعد النفط والغاز الطبيعى وعلى الرغم من الاتجاه لاستخدام النفط والغاز حاليا كمصدر للوقود الا ان الفحم مازال يستخدم بكثرة فى انتاج الكهرباء ايضا تتهدد البترول والغاز احتمالات نفاذ المخزون الجوفى من كليهما فى وقت قريب بينما تكفى الإحتياطات المخزونة من الفحم الحجرى البشرية لعدة قرون.

عملية انتاج النفط احد اهم مصادر الطاقة

البترول

يطلق عليه أيضا النفط أو الزيت الخام Petroleum وهو سائل كثيف مستخرج من باطن الأرض لونه بنى. يتكون النفط من خليط من الهيدروكربونات وطبقا للإحصائيات يعتبر البترول اليوم أهم مصدر لإنتاج الطاقة فيستخدم كوقود للسيارات وتشغيل المصانع وإنتاج الطاقة الكهربائية حتى أطلق عليه الذهب الأسود. ولاتقف أهمية النفط عند هذا الحد فهو يستخدم فى العديد من الاغراض الأخرى منها صناعة الكيماويات والأسمدة والمبيدات الحشرية وصناعة الأدوية وصناعة البلاستيك وكثير من المنتجات الصناعية التى تحاكى مثيلتها الطبيعية كالجلد الصناعى والأقمشة الصناعية ..الخ

نقل الغاز من اماكن الاستخراج عبر الانابيب

الغاز

ويقصد به الغاز الطبيعى والذى تكون ايضا مثل البترول من المخلفات العضوية المتحولة منذ آلاف السنين بتفاعلات كيمائية معقدة. وعادة مايتواجد البترول والغاز معا فى حقول عميقة تحت الارض او تحت سطح البحر. وهو كمركب هيدروكربونى ينتج الطاقة ايضا أثناء احتراقه ويعتبر الغاز انظف من حيث التلوث من مصادر الطاقة الاخرى كالفحم والبترول كذلك يمتازبكفاءة عالية وكلفة اقل.

رسم توضيحى لانتاج الغاز فى الولايات المتحدة الأمريكية

الطاقة الاحفورية وتلوث البيئة

بإزدياد التقدم العمرانى والإقتصادى فى أرجاء المعمورة يزداد الطلب على الطاقة وبالتالى زيادة استهلاك المواد الأولية المستخدمة فى انتاج الطاقة فمن البدهى ملاحظة أن االمجتمعات الهادفة الى احداث ارتفاع فى المستوى المعيشى لافرادها لابد لها من استخدام الطاقة وبشراهة وبالطبع يؤثر ذلك بالسلب على التوازن البيئى السائد بين مكوناتها من ماء وهواء وأرض مما يؤدى الى تسرب التلوث الناتج عن مخلفات تلك المواد المستخدمة فى انتاج الطاقة الى مصادر الماء والغذاء التى يستخدمها الانسان محدثة ضرر بالغ متراكم بصحة الانسان والأحياء الاخرى معا . ويتوقع انه بتقدم العلم ان يتمكن الإنسان من الحد من اثار تلك الظاهرة على مستقبل البشرية بإحداث توازن بين الإستخدام الإمثل للطاقة وتحقيق التقدم البشرى المنشود من هنا ازدادت الحاجة الى البحث عن وسائل بديلة للطاقة تكون اقل تأثيرا على صحة الانسان ومستقبل البيئة المحيطة وفى الوقت نفسه ذات جدوى إقتصادية مناسبة ومن جاء البحث عن ما يعرف ب: الطاقة البديلة.

الطاقة

2012-05-27T08:30:00.000-07:00

مقدمة بسيطة عن الطاقة

مقدمة مبسطة عن الطاقة

تعريف الطاقة:
تعرف الطاقة فيزيائيا (بلغة العلوم الطبيعية) على أنها "القدرة على القيام بعمل ما" ولها عديد من الصور كالطاقة الحرارية وطاقة الضوء و طاقة الريح والكهرباء الخ..كما ان لها قوانين استطاع الانسان اكتشافها مثل "ان الطاقة لاتفنى ولا تستحدث من العدم" او ان "الطاقة تتحول من صورة الى اخرى" وصولا الى اينشتاين واكتشافه المذهل "المادة والطاقة صورتان لشيئ واحد" النظرية النسبية والتى غيرت وجه التاريخ.

وهذا لا يهمنا فى هذه الورقات البحثية عن الطاقة كثيرا وان تعرضنا لها بالاشارة فى بعض الاحيان. تهتم هذه المدونة بالطاقة من حيث الإستخدام الاجتماعى اذ انها اضحت من اهم العوامل الرئيسية فى حياة الانسان المعاصر فكيف يمكن تخيل حياة الانسان بدون وقود بدون وسائل نقل بدون صناعات حديثة بدون كهرباء ..طبعا مستحيل.. ولن تعود البشرية ادراجها لتعيش بطريقة العصور القديمة الاقل استخداما للطاقة ومع تقدم الحياة الحديثة صارت الطاقة احد الاسباب الرئيسية فى الصراع السياسى بين الامم وربما سببا فى اشعال الحروب بين بنى الانسان.

مصادر توليد الطاقة من الشمس او الرياح او اليورانيوم (الطاقة النووية)

اذ لايغيب عن ذهن القارىء ان الموارد الطبيعية عموما ومن اهمها الطاقة كانت السبب الرئيسى فى صعود وهبوط الامم فمن البديهى ملاحظة ان الاستحواذ على الموارد والهيمنة على الاسواق من اهم اسباب تكون الامبراطوريات بعد الثورة الصناعية وبزوغ نجم الامبراطورية البريطانية التى لاتغيب عنها الشمس ثم نافستها الدول الاروربية فيما عرف بعهد الاستعمار الذى انتهى عمليا بعد الحرب العالمية الثانية لتنتهى حقبة الاستعمار وترثه الولايات المتحدة االمريكية وتنشىء هذه الحضارة الجبارة التى نعيشها هذه الايام وذلك لانها استطاعت فرض سيطرتها على موارد واسواق العالم وما التنافس بينها وبين الصين القوة الصاعدة فى شرق اسيا الا صورة من صور الصراع على الموارد ومن اهمها الطاقة.

مصادر الطاقة:
نقصد فى هذا الموضوع مصادر الطاقة الطبيعية وسنحاول ان نستعرض معا فى هذه المدونة اهم مصادر للطاقة المعروفة فى عالم اليوم

*الطاقة الاحفورية

*الطاقة الذرية
*الطاقة الشمسية
*طاقة كهرومائية

*طاقة المد والجزر
*طاقة الرياح
*الطاقة الحرارية