مصادر الطاقة المتجددة وأهميتها وفوائد استخدامها

دليل الموضوع

نبذه مختصرة

الطاقة الشمسية

طاقة الرياح

الطاقة الحرارية الأرضية

الطاقة الكهرومائية

الطاقة البحرية

الطاقة الاحيائية او الحيوية

فوائد استخدام الطاقة المتجددة

نبذه مختصرة

الطاقة المتجددة هي طاقة تنتج من مصادر طبيعية بوفرة من حولنا وتتجدد بمعدل يفوق ما تم استهلاكه ومن امثلتها أشعة الشمس والرياح والمائية و بالمقابل يوجد نوع اخر من الطاقة (غير المتجددة) كمثال الوقود الأحفوري (الفحم والنفط والغاز) من الموارد غير المتجددة التي يستغرق تشكيلها مئات الملايين من السنين. ويتسبب الوقود الأحفوري، عند حرقه لإنتاج الطاقة، في انبعاثات ضارة من الغازات الدفيئة، مثل ثاني أكسيد الكربون.

أما الانبعاثات الناجمة عن توليد الطاقة المتجددة، فهي أقل بكثير من تلك الناجمة عن حرق الوقود الأحفوري ولهذا يعد التحول من الوقود الأحفوري، الذي يمثل حاليًا الحصة الاكبر من الانبعاثات الضارة، إلى الطاقة المتجددة أمرًا أساسيًا لمعالجة أزمة المناخ. وتعتبر الطاقة المتجددة حاليا أقل تكلفة في معظم البلدان، وهي تخلق وظائف أكثر بثلاث مرات من الوقود الأحفوري.

الطاقة الشمسية

الطاقة الشمسية هي الضوء والحرارة المنبعثان من الشمس وتعتبر الطاقة الشمسية هي الطاقة الأكثر وفرة من بين جميع مصادر الطاقة ويمكن حتى توليدها في الطقس الغائم ويفوق معدل اعتراض الأرض للطاقة الشمسية بحوالي 10000 مرة معدل استهلاك البشر للطاقة.

ويمكن لتكنولوجيات الطاقة الشمسية توفير الحرارة والتبريد والإضاءة الطبيعية والكهرباء والوقود لمجموعة من التطبيقات. وتعمل تكنولوجيات الطاقة الشمسية على تحويل أشعة الشمس إلى طاقة كهربائية إما من خلال الألواح الكهروضوئية أو من خلال المرايا التي تركز الإشعاع الشمسي.

وإن لم تكن جميع البلدان تتمتع بالطاقة الشمسية على حد سواء، فإن المساهمة الكبيرة في مزيج الطاقة من الطاقة الشمسية المباشرة ممكنة لكل بلد.

لقد تراجعت تكلفة تصنيع الألواح الشمسية بشكل كبير في العقد الماضي، مما جعل الطاقة الشمسية في متناول الجميع وغالبًا الأقل تكلفة فقد تستخدم الألواح الشمسية لمدة 30 عامًا تقريبًا، وتختلف درجاتها حسب نوع مواد تصنيعها.

طاقة الرياح

طاقة الرياح مستخرجة من الطاقة الحركية للرياح باستخدام توربينات الرياح الكبيرة الموجودة على اليابسة أو في البحر أو المياه العذبة كالأنهار.

وتستخدم طاقة الرياح منذ آلاف السنين، غير أن تكنولوجيات طاقة الرياح البرية والبحرية قد تطورت خلال السنوات القليلة الماضية لإنتاج أكبر حجم من الكهرباء باستخدام توربينات أطول وأقطار دوارة أكبر.

على الرغم من أن متوسط ​​سرعات الرياح يختلف اختلافًا كبيرًا حسب الموقع، فإن الإمكانات التقنية العالمية لطاقة الرياح تتجاوز إنتاج الكهرباء العالمي، وتوجد إمكانات وافرة في معظم مناطق العالم لتمكين نشر طاقة الرياح بشكل كبير.

تتمتع أجزاء كثيرة من العالم بسرعات رياح قوية، ولكن أفضل المواقع لتوليد طاقة الرياح تكون في بعض الأحيان بعيدة فتمتلك طاقة الرياح البحرية إمكانات هائلة.

الطاقة الحرارية الأرضية

تستخدم الطاقة الحرارية الأرضية الطاقة الحرارية المتوفرة في باطن الأرض، ويتم استخراج الحرارة من الخزانات الحرارية الأرضية باستخدام آبار أو وسائل أخرى.

وتعرف الخزانات الساخنة بدرجة كافية طبيعياً والقابلة للنفاذ بالخزانات الحرارية المائية، في حين يطلق على الخزانات الساخنة بدرجة كافية والتي يتم تحسينها بالتحفيز الهيدروليكي اسم أنظمة الطاقة الحرارية الأرضية المحسنة.

فبمجرد وصولها إلى السطح، يمكن استخدام سوائل بدرجات حرارة مختلفة لتوليد الكهرباء. وتعد تكنولوجيا توليد الكهرباء من الخزانات الحرارية المائية ناضجة وموثوقة، فهي تستعمل منذ أكثر من 100 عام.

الطاقة الكهرومائية

الطاقة الكهرومائية (بالإنجليزية: Hydroelectricity ) هي الكهرباء المنتجة من الطاقة المائية ففي عام 2015، ولّدت الطاقة المائية 16.6% من إجمالي الكهرباء في العالم و 70% من طاقة الكهرباء المتجددة الكلية ومن المتوقع أن تزيد بنحو 3.1% كل عام على مدى السنوات الخمس والعشرين المقبلة.

وتُنتج الطاقة الكهرومائية في 150 دولة، إذ ولّدت منطقة آسيا والمحيط الهادئ 33% من الطاقة الكهرومائية العالمية في عام 2013 وتُعتبر الصين أكبر منتج للطاقة الكهرومائية، إذ بلغ إنتاجها 920 تيرا واط ساعي في عام 2013 ما يمثل 16.9% من استهلاك الكهرباء المحلي.

وتستخدم الطاقة الكهرومائية طاقة المياه المتدفقة من الأعلى إلى الأسفل، ويمكن أن تتولد من الخزانات والأنهار، وتعتمد محطات تخزين الطاقة الكهرومائية على المياه المخزنة في خزان، بينما تستغل محطات الطاقة الكهرومائية في مجرى النهر الطاقة من مجرى النهر.

و غالبًا ما يكون لخزانات الطاقة الكهرومائية استخدامات متعددة كتوفير مياه الشرب ومياه الري، والتحكم في الفيضانات والجفاف، وخدمات الملاحة، وإمدادات الطاقة.

وتعد الطاقة المائية حاليًا أكبر مصدر طاقة متجددة في قطاع الكهرباء، وهي تعتمد بشكل عام على أنواع مثل هطول الأمطار المستقرة، وقد تتأثر سلبًا بحالات الجفاف أو التغيرات في النظم البيئية التي تؤثر على أنواع هطول الأمطار.

كما يمكن أن تؤثر البنية التحتية اللازمة لتوليد الطاقة الكهرومائية على النظم البيئية بطريقة سلبية. لهذا السبب، يعتبر الكثيرون الطاقة الكهرومائية صغيرة النطاق خيارًا أكثر مراعاة للبيئة ويناسب بشكل خاص المجتمعات في المناطق النائية.

الطاقة البحرية

الطاقة البحرية أو القوى البحرية (وتسمى في بعض الأحيان طاقة المحيط أو قوة المحيط أو الطاقة الحركية للمحيط) هي الطاقة المتولدة من موجات المحيط أو من ظاهرة المد والجزر أو من ملوحة المياه أو من اختلاف درجات حرارة المياه. فنتيجة لحركة المياه في محيطات العالم يتم توليد مقدارا هائلا من الطاقة الحركية والتي يمكن استخدامها لتوليد الكهرباء المستخدمة في (المنازل، وسائل النقل، المصانع).

ويتم استخدام مصطلح الطاقة البحرية ليشمل أشكال عديدة من الطاقة مثل الطاقة الموجية وهي الطاقة المتولدة نتيجة حركة أمواج المحيط السطحية، طاقة المد والجزر وهي شكل من أشكال طاقة الحركة والتي تكون مخزنة في التيارات الناتجة عن المد والجزر. ولا يتم اعتبار طاقة الرياح البحرية شكل من أشكال الطاقة البحرية فهي شكل من أشكال طاقة الرياح، فلذلك تعتبر المحيطات من أهم مصادر توليد الطاقة المتجددة في العالم.

وتُستمد الطاقة البحرية من التكنولوجيات التي تستخدم الطاقة الحركية والحرارية لمياه البحر (الأمواج أو التيارات على سبيل المثال) لإنتاج الكهرباء أو الحرارة. ولا تزال أنظمة الطاقة البحرية في مرحلة مبكرة من التطور، مع استكشاف عدد من النماذج الأولية لأجهزة الموجات وتيارات المد والجزر. وتتجاوز الإمكانات النظرية للطاقة البحرية بكثير متطلبات البشر الحالية من الطاقة.

الطاقة الاحيائية أو الطاقة الحيوية

هي طاقة متجددة متوفرة من موارد مشتقة من المصادر الحيوية. والكتلة الحيوية هي أي مادة عضوية قامت بتخزين ضوء الشمس في شكل طاقة كيميائية. ومن الممكن أن يتضمن شكل الوقود منها الخشب ونفايات الخشب والقش والسماد وقصب السكر، والعديد من المنتجات الثانوية الأخرى الناتجة عن عمليات زراعية متنوعة، و تُستخدم معظم الكتلة الأحيائية في المناطق الريفية لأغراض الطهي والإضاءة والتدفئة، وبشكل عام من قبل السكان الأكثر فقرًا في البلدان النامية .

وبحلول عام 2010، كان هناك ما يعادل 35 جيجاوات من قدرة الطاقة الحيوية عالميًا على توليد الكهرباء، وتواجدت 7 جيجاوات من هذه القدرة في الولايات المتحدة، وتعد الطاقة الحيوية في أضيق معانيها مرادفة للوقود الحيوي، وهو الوقود المشتق من المصادر الحيوية.

وبمعناها الأشمل فهي تتضمن الكتلة الحيوية، وهي المواد الحيوية التي تستخدم كوقود حيوي، كما تتضمن أيضًا المجالات الاجتماعية والاقتصادية والعلمية والتقنية المرتبطة باستخدام المصادر الحيوية كمصادر للطاقة. ويعد هذا خطأ شائعًا؛ حيث إن الطاقة الحيوية هي الطاقة المستخرجة من الكتلة الحيوية، فالكتلة الحيوية هي الوقود والطاقة الحيوية هي تلك الطاقة التي يحتوي عليها الوقود. وهناك نزعة طفيفة لتفضيل استخدام كلمة الطاقة الحيوية في أوروبا مقارنة باستخدام كلمة الوقود الحيوي في أمريكا الشمالية.

فوائد استخدام الطاقة المتجددة

1. مصادر الطاقة المتجددة في كل مكان حولنا

يعيش حوالي 80 في المائة من سكان العالم في بلدان تستورد الوقود الأحفوري، أي حوالي 6 مليار نسمة يعتمدون على الوقود الأحفوري القادم من بلدان أخرى، مما يجعلهم عرضة للصدمات والأزمات الجيوسياسية.

في المقابل، تتوافر مصادر الطاقة المتجددة في جميع البلدان، ولم يتم استغلال إمكاناتها بالكامل بعد، وترى الوكالة الدولية للطاقة المتجددة أن 90 في المائة من كهرباء العالم يمكن وينبغي أن تولد من الطاقة المتجددة بحلول عام 2050.

تمكن مصادر الطاقة المتجددة من التخلص من الاعتماد على الواردات، مما يسمح للبلدان بتنويع اقتصاداتها وحمايتها من التقلبات غير المتوقعة في أسعار الوقود الأحفوري، مع دفع النمو الاقتصادي الشامل، وخلق فرص عمل، والتخفيف من حدة الفقر.

2. الطاقة المتجددة أقل تكلفة

الطاقة المتجددة هي في الواقع الطاقة الأقل تكلفة في معظم أنحاء العالم اليوم وأسعار تكنولوجيات الطاقة المتجددة تنخفض بسرعة، فقد انخفضت تكلفة الكهرباء المولدة من الطاقة الشمسية بنسبة 85 في المائة بين عامي 2010 و2020. وانخفضت تكلفة طاقة الرياح البرية والبحرية بنسبة 56 في المائة و48 في المائة على التوالي.

بفضل انخفاض تكلفتها، تعد الطاقة المتجددة أكثر جاذبية في كل مكان، بما في ذلك في البلدان المنخفضة والمتوسطة الدخل، حيث سيكون معظم الطلب الإضافي على الكهرباء المتجددة وإن انخفاض الأسعار يتيح فرصة حقيقية لتوفير الكثير من إمدادات الطاقة الجديدة على مدى السنوات القادمة من مصادر منخفضة الكربون.

ويمكن أن توفر الكهرباء المنخفضة التكلفة المولدة من المصادر المتجددة 65 في المائة من إجمالي إمدادات الكهرباء في العالم بحلول عام 2030. كما يمكن أن تزيل الكربون عن 90 في المائة من قطاع الطاقة بحلول عام 2050، مع الحد من انبعاثات الكربون بشكل كبير والمساعدة في التخفيف من آثار تغير المناخ.

تقول الوكالة الدولية للطاقة إنه على الرغم من توقع بقاء تكاليف الطاقة الشمسية وطاقة الرياح في عامي 2022 و2023 أعلى من مستويات ما قبل الجائحة بسبب الارتفاع العام في أسعار السلع والشحن، فإن قدرتها التنافسية تتحسن بالفعل جراء الزيادات الأكثر حدة في أسعار الغاز والفحم.

3. الطاقة المتجددة تحافظ على الصحة

وفقاً لتقديرات منظمة الصحة العالمية فإن 99 في المائة من سكان العالم يتنفسون هواء يتجاوز الحدود القصوى لجودة الهواء، وهذا الهواء يهدد صحتهم، ويرجع أكثر من 13 مليون حالة وفاة في العالم كل عام إلى أسباب بيئية يمكن تجنبها، لاسيما تلوث الهواء.

وتنجم المستويات غير الصحية للجسيمات الدقيقة وثاني أكسيد النيتروجين بشكل أساسي عن حرق الوقود الأحفوري، ففي عام 2018، تسبب تلوث الهواء من الوقود الأحفوري في تكاليف صحية واقتصادية بقيمة 2.9 تريليون دولار، أي حوالي 8 مليارات دولار في اليوم.

وبالتالي، فإن التحول إلى مصادر الطاقة النظيفة، مثل الرياح والطاقة الشمسية، لا يساعد في معالجة تغير المناخ فحسب بل يسمح أيضًا بالتكفل بتلوث الهواء والصحة.

4. الطاقة المتجددة تخلق فرص عمل

كل مبلغ وان كان قليلاً يُستثمر في مصادر الطاقة المتجددة ينتج ثلاثة أضعاف الوظائف المستحدثة في قطاع الوقود الأحفوري، وتتوقع الوكالة الدولية للطاقة أن يفضي التحول إلى صافي انبعاثات صفري إلى زيادة عامة في وظائف قطاع الطاقة، في حين يمكن فقدان حوالي 5 ملايين وظيفة في مجال إنتاج الوقود الأحفوري بحلول عام 2030، أي انه سيتم استحداث حوالي 14 مليون وظيفة جديدة في مجال الطاقة النظيفة، أي كسب 9 ملايين وظيفة.

بالإضافة إلى ذلك، ستتطلب الصناعات المتعلقة بالطاقة 16 مليون عامل إضافي، على سبيل المثال لتولي أدوار جديدة في تصنيع السيارات الكهربائية والأجهزة عالية الكفاءة أو في التكنولوجيات المبتكرة مثل الهيدروجين. وهذا يعني أنه يمكن خلق أكثر من 30 مليون وظيفة في مجالات الطاقة النظيفة والكفاءة والتكنولوجيات قليلة الانبعاثات بحلول عام 2030.

سيكون تحقيق تحول عادل ووضع احتياجات الناس وحقوقهم في صميم التحول في الطاقة، أمرًا بالغ الأهمية لضمان عدم تخلف أحد عن الركب.

5. الطاقة المتجددة مجدية من الناحية الاقتصادية

تم إنفاق حوالي $5.9 تريليون دولار على دعم صناعة الوقود الأحفوري في عام 2020، من خلال الإعانات الصريحة، والإعفاءات الضريبية، والأضرار الصحية والبيئية التي لم يتم احتسابها ضمن تكلفة الوقود الأحفوري.

على سبيل المقارنة، يجب استثمار حوالي 4 تريليون دولار سنويًا في الطاقة المتجددة حتى عام 2030 - لاسيما في التكنولوجيا والبنية التحتية - حتى نصل بالانبعاثات إلى مستوى الصفر بحلول عام 2050.

قد تكون التكلفة الأولية ثقيلة بالنسبة للعديد من البلدان ذات الموارد المحدودة، وسيحتاج الكثير منها إلى دعم مالي وتقني لإجراء التحول. لكن الاستثمار في الطاقة المتجددة سيؤتي ثماره. وبإمكان الحد من التلوث ومن آثار تغير المناخ وحده أن يوفر للعالم ما يصل إلى 4.2 تريليون دولار سنويًا بحلول عام 2030.

علاوة على ذلك، يمكن لتكنولوجيات الطاقة المتجددة الفعالة والموثوقة أن تخلق نظامًا أقل عرضة لصدمات السوق وأن تعزز القدرة على الصمود وأمن الطاقة من خلال تنوع الخيارات.

المصادر

مصدر 1

مصدر2

مصدر3

مصدر4

مصدر5