ما هي أهمية الطاقة المتجددة؟
تُعتبر الطاقة المتجددة (بالإنجليزية: Renewable Energy) مصدرًا للطاقة يتم استنتاجه من موارد طبيعية أو من عمليات تتجدد بشكل دائم، وغالبًا ما تُعرف بالطاقة النظيفة. تُستخدم هذه الطاقة في مجالات متعددة مثل التدفئة والنقل والإضاءة. وفيما يلي نستعرض أبرز فوائد الطاقة المتجددة:
الاستقلال الاقتصادي والسياسي
تساهم الطاقة المتجددة في تعزيز الاقتصاد المحلي من خلال تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري المستورد، مما قد يضع الدولة تحت تأثير الأهداف الاقتصادية والسياسية للدول المورّدة. في المقابل، فإن مصادر الطاقة المتجددة كالرياح والشمس والماء والكتلة الحيوية تتوفر في مختلف أنحاء العالم، مما يقلل الحاجة إلى الوقود المستورد.
علاوة على ذلك، تحتاج الطاقة المتجددة إلى أيدٍ عاملة أكثر مقارنةً بمصادر الطاقة التقليدية التي تعتمد بشكل رئيسي على التقنية. ولذلك، توفر عملية تركيب الألواح الشمسية وصيانة مزارع الرياح وغيرها من الوظائف مزيدًا من فرص العمل.
التكاليف المنخفضة
تتميز الطاقة المتجددة بانخفاض تكاليفها باستمرار، على الرغم من التطور التكنولوجي المستمر الذي يشهده هذا القطاع. فقد أصبحت المعدات المستخدمة أكثر كفاءة وتقدمت التقنيات الهندسية في هذا المجال، على عكس مصادر الطاقة التقليدية القائمة على الغاز والوقود الأحفوري التي تتسم بتقلبات دورية في الأسعار.
تحسين الصحة العامة
تؤدي محطات توليد الطاقة باستخدام الفحم والغاز إلى تلوث الهواء والمياه، مما ينتج عنه العديد من المشكلات الصحية مثل اضطرابات التنفس والمشاكل العصبية والنوبات القلبية والسرطان وارتفاع معدلات الوفاة المبكرة.
من الجدير بالذكر أن الأثر السلبي الناتج عن التلوث لا ينتج عن استخدام تقنيات الطاقة المتجددة، حيث إن أنظمة الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة الكهرومائية تساهم في توليد الكهرباء دون انبعاثات تلوث. على الرغم من أن بعض أنواع الطاقة المتجددة مثل الطاقة الحرارية الأرضية والكتلة الحيوية يمكن أن تسبب بعض التلوث، إلا أن إجمالي الانبعاثات الناتجة عنها لا يزال أقل بكثير مقارنة بتلك الناتجة عن محطات الفحم والغاز الطبيعي.
كما أن طاقة الرياح والطاقة الشمسية لا تتطلب استخدام المياه، مما يعني أنها لا تلوث الموارد المائية ولا تستهلك الإمدادات اللازمة للزراعة أو الشرب. ووفقًا لدراسة أجراها المختبر الوطني للطاقة المتجددة (بالإنجليزية: NREL)، من المتوقع أن ينخفض استهلاك المياه وسحبها في الطاقة الحيوية والطاقة الحرارية الأرضية بنسبة 80% بحلول عام 2050.
طاقة غير قابلة للنفاد
تُعتبر الطاقة المتجددة لا تنفذ، بعكس مصادر الطاقة التقليدية مثل الفحم والغاز والنفط، مما يعني أنها متاحة دائمًا، مثل الطاقة المستمدة من الشمس. هذه الخصائص تجعل الطاقة المتجددة عنصرًا أساسيًا في نظام الطاقة المستدام القابل للنمو والتطور دون التسبب في مضار للأجيال القادمة.
مصادر الطاقة المتجددة
فيما يلي أهم مصادر الطاقة المتجددة:
الطاقة الشمسية (Solar Energy)
تشير العملية الخاصة بتجميع أشعة الشمس إلى استخدام أنظمة مختلفة لامتصاص الطاقة الشمسية. وتستغل هذه الطاقة المجمعة في العديد من الأغراض مثل الإضاءة والتدفئة وتوليد الكهرباء.
تتأثر الطاقة الشمسية بعدة عوامل، منها:
- اختلاف كميات الأشعة الواصلة إلى سطح الأرض بناءً على الموقع والوقت من اليوم والموسم.
- مساحة السطح الذي تصل إليه أشعة الشمس، حيث يجب أن تكون هذه المساحة واسعة لتجميع أكبر قدر ممكن من الطاقة.
- الظروف الجوية المحيطة.
تتضمن الأنظمة المستخدمة في تجميع الطاقة الشمسية ما يلي:
- الخلايا الكهروضوئية.
- الخلايا الكهروضوئية المركزة.
- أنظمة التدفئة الشمسية.
- الطاقة الشمسية المركزة.
- تقنية البناء الضوئي الاصطناعي.
- الهندسة المعمارية الشمسية.
طاقة الرياح
تمثل طاقة الرياح (بالإنجليزية: Wind Energy) مصدرًا للطاقة الناتجة عن الرياح. استخدمت طواحين الهواء منذ القدم في سحب المياه، حيث يمكن لتدفق الهواء الطبيعي أن يُشغل توربينات الرياح، مما يؤدي إلى توليد الطاقة الكهربائية.
تتطلب عملية اختيار مواقع توربينات الرياح وجود تدفقات هوائية قوية وثابتة، وغالبًا ما تكون في المناطق ذات الارتفاعات العالية. في عام 2015، ساهمت طاقة الرياح في تلبية 4% من معدل استهلاك الطاقة العالمي.
الطاقة الكهرومائية
تعتبر الطاقة الكهرومائية (بالإنجليزية: Hydroelectricity) مصدرًا بديلًا للطاقة يعتمد على إنشاء السدود والخزانات على المياه الجارية، حيث تُولد الطاقة الحركية المستخدم في تدوير التوربينات، وبالتالي إنتاج الطاقة الكهربائية.
تشير الإحصائيات إلى أن هذا النوع من الطاقة المتجددة يسهم بنسبة 16.6% من موارد الطاقة في العالم، ويقوم بتوليد 70% من إجمالي الكهرباء العالمية.
الطاقة الحرارية الجوفية
الطاقة الحرارية الجوفية (بالإنجليزية: Geothermal Energy) هي الطاقة الناتجة عن الحرارة الموجودة في باطن الأرض. توجد هذه الطاقة غالبًا في المناطق ذات الينابيع الساخنة أو البراكين، حيث تُستخدم الحرارة في قطاعات الصناعة وتدفئة المياه.
يتم استخدام الماء الساخن الناتج من هذه الطريقة في مجالات متعددة، مثل توفير التدفئة للمنازل والعمارات، وكذلك توليد الطاقة الكهربائية باستخدام البخار الناتج عن الحرارة الجوفية في تشغيل التوربينات التي تنتج الكهرباء.
الطاقة الحيوية
تُعرف الكتلة الحيوية بأنها المواد النباتية والحيوانية التي تُستخدم لإنتاج الطاقة الحيوية (بالإنجليزية: BioEnergy). تُستخدم الكتلة الحيوية إما من خلال حرقها للحصول على الحرارة أو بتحويلها إلى وقود حيوي، ويمكن تحويل الطاقة الحيوية إلى أشكال أخرى من الوقود مثل الإيثانول والديزل الحيوي.
يمكن الحصول على الكتلة الحيوية من عدة مصادر، منها:
- المخلفات الناتجة عن معالجة الأخشاب، مثل نشارة الخشب والأثاث.
- المحاصيل الزراعية مثل الذرة وفول الصويا وقصب السكر.
- المواد الحيوية الموجودة في النفايات الصلبة كالأوراق والقطن.
- روث الحيوانات ومخلفات الصرف الصحي البشرية.