8 من أهم مصادر الطاقة البديلة

لمن دخل هذا المقال بحثا عن أفضل متخصص في الطاقة البديلة؛ فإن افضل متخصصين بهذا المجال من وجهة نظرنا هم:

تواصل مباشر بالضغط هنا

أما من يبحث عن معلومات وتفاصيل تفيده بهذا المجال فإننا نسرد لكم أدناه المعلومات التي نأمل ان تفيدكم وتشبع تطلعاتكم:

تعرف على مصادر الطاقة البديلة 

مصادر الطاقة البديلة هي عبارة مصادر طبيعية دائمة ومتوفرة في الطبيعة سواء أكانت محدودة أو غير محدودة ولكنها متجددة باستمرار، وهي نظيفة لا ينتج عن استخدامها تلوث بيئي ومن أهم هذه المصادر الطاقة الشمسية التي تعتبر في الأصل هي الطاقة الرئيسية في تكون مصادر الطاقة وكذلك طاقة الرياح وطاقة المد والجزر والأمواج والطاقة الحرارية الجوفية وطاقة المساقط المائية وطاقة البناء الضوئي والطاقة المائية للبحار والمحيطات. وكذلك نلاحظ أن المصادر المائية وطاقة المد والجزر وطاقة الرياح هي عبارة مصادر طبيعية للطاقة الميكانيكية.

اهم مصادر الطاقة البديلة

1- الشمس

تعتبر الشمس مصدر الطاقة اللازمة للحياة على الأرض وتنتج طاقة الشمس نتيجة التفاعل الاندماجي عند اتحاد ذرات الهيدروجين لتكوين الهليوم.

وينتقل الإشعاع الشمسي في الفراغ إلى الغلاف الجوي للأرض ومن خلاله إلى سطح الأرض، ويؤثر سمك الغلاف الجوي ومكوناته على الطاقة الإشعاعية المؤثرة على منطقة ما على سطح الأرض وتكون أقل من مثيلتها لو حل الفراغ محل الغلاف الجوي وذلك لأن الغلاف الجوي يبعثر ويعكس إلى الفراغ الخارجي جزءاً من الإشعاع الشمسي الساقط.

ويعرف الثابت الشمسي بأنه تدفق الإشعاع الشمسي في الفراغ على بعد يساوي متوسط المسافة بين الأرض والشمس على مدار العام والقيمة التقريبية للثابت الشمسي وهي تمثل القيمة المتوسطة للإشعاع الشمسي خارج الغلاف الجوي للأرض.

وتتغير المسافة بين الشمس والأرض لأن حركة الأرض حول الشمس تكون على شكل قطع ناقص وليس على شكل دائرة، وبالتالي تتغير قيمة تدفق الإشعاع خارج الغلاف الجوي على مدار العام نقصاً أو زيادة عن قيمة الثابت الشمسي تغير قيمة الإشعاع الشمسي خارج الغلاف على مدار العام، ونسبته إلى القيمة المتوسطة الممثلة بالثابت الشمسي.

ويتضح أن تدفق الإشعاع الشمسي خارج الغلاف الجوي يتغير في حدود من القيمة المتوسطة تقريباً خلال العام.

وتحدث أعلى قيمة لتدفق الإشعاع في شهر يناير عندما تكون الشمس أقرب ما يمكن من سطح الأرض، بينما تكون أدنى قيمة له في شهر يونيو عندما تكون الشمس عند أبعد مسافة من الأرض.

ولقد شهد عام 1930 م تقدماً ملحوظاً في الاهتمام الطاقة الشمسية حيث سجلت اليابان العديد من البراءات لأفكار تتعلق بالسخانات الشمسية الحرارية فوق أسطح المنازل حيث بلغ عدد السخانات المستعملة فوق أسطح المنازل حوالي ربع مليون وحدة عام 1960 م. لقد ساعدت الأبحاث الفضائية إلى زيادة الاهتمام بالخلايا الشمسية حيث تم إرسال أول خلية شمسية إلى الفضاء عام 1957 م وفي عام 1958م حمل القمر الصناعي فان جارد عدد من الخلايا الشمسية بلغت 108 خلية لتزويد محطة اللاسلكي بالطاقة اللازمة ثم توالت البحوث العملية والاكتشافات العلمية في مجال الطاقة الشمسية مما أدى إلى تطورها تطوراً كبيراً وهي من أهم مصادر الطاقة البديلة بالمملكة.

ربما تفيدك قراءة: 7 أماكن لبيع مستلزمات الطاقة الشمسية في المملكة

2- الرياح

في هذا النوع من الطاقة يتم الاستفادة من حركة الهواء والتي تحدث بسبب ارتفاع الهواء الساخن لأعلى وحلول الهواء البارد مكانه، فيتم استغلال حركة الرياح الناتجة حيث يتم تحويل الطاقة الحركية في الرياح الى شكل آخر من أشكال الطاقة مثل الطاقة الكهربائية عن طريق استخدام توربينات الرياح، وتعتبر الرياح من أشهر انواع مصادر الطاقة المتجددة.

3- أمواج البحار والمحيطات

حين نتحدث عن طاقة الأمواج، فإننا نتحدث عن (محولات الطاقة الموجية)، تلك التي تستغل حركة المياه لتولد منها قوة تستغل إما في توليد الكهرباء أو تحلية المياه، أو سواها من الأشغال التي تقوم بها محركات الديزل البديلة.

لكن حركة الأمواج ما هي إلا أثر لحركة الرياح على سطح الماء. وبالتالي يمكننا القول إن الطاقة الموجية التي نحن بصددها ما هي إلا وجه آخر لاستغلال الرياح. لكن وفيما تتطلَّب مزارع الرياح مساحات شاسعة من الأراضي المنبسطة لنصب عشرات أو مئات المراوح الهائلة، فإن مزارع الطاقة الموجية تنبسط على وجه البحر أو قاعه فلا تعيق التقدم العمراني ولا تشوه شكل الأفق.

انواع مصادر الطاقة البديلة

4- الطاقة النووية

 تعد المفاعلات النووية السلمية والتي تستخدم لإنتاج الطاقة الكهربائية من أبرز مصادر الطاقة البديلة في الوقت الحاضر على الرغم من أنها لا تعد من مصادر الطاقة المتجددة. تتواجد في عدد محدود من الدول بسبب التكلفة المرتفعة لإنشائها و الضوابط الأمنية التي تفرضها الأمم المتحدة.

5- الطاقة الحيوية

 الطاقة المستمدة من الكائنات الحية سواء النباتية أو الحيوانية منها، وهو أحد أهم مصادر الطاقة المتجددة. وعلى خلاف غيرها من الموارد الطبيعية الغيرمتجددة مثل النفط والفحم الحجري، فإنها متوفرة ورخيصة نسبيا في جميع أنحاء العالم ولا تنضب لوجود الكثير من الكائنات والمواد البيولوجية، ولا تلوث البيئة بشكل كبير.

6- الطاقة الجوفية

هي طاقة الحرارة الأرضية، حيث يُستفاد من ارتفاع درجة الحرارة في جوف الأرض باستخراج هذه الطاقة تحويلها إلى أشكال أخرى، وفي بعض مناطق الصدوع والتشققات الأرضية تتسرب المياه الجوفية عبر الصدوع الشقوق إلى أعماق كبيرة بحيث تلامس مناطق شديدة السخونة فتسخن وتصعد إلى أعلى فوارة ساخنة، وبعض هذه الينابيع يثور ويخمد عدة مرات في الساعة وبعضها يتدفق باستمرار وبشكل انسيابي حاملاً معه المعادن المذابة من طبقات الصخور العميقة، ويظهر بذلك ما يطلق عليه الينابيع الحارة، بالإضافة إلى أن هناك مشاريع تقوم على استغلال حرارة المياه المنطلقة من الأرض في توليد الكهرباء.

7- طاقة المد والجزر

طاقة المد والجزر أو الطاقة القمرية هي نوع من طاقة الحركة الميكانيكية التي تكون مخزونة في التيارات الناتجة عن المد والجزرالناتجة بطبيعة الحال عن جاذبية القمر والشمس ودوران الأرض حول محورها وعليه تـُصنف هذه الطاقة على انها طاقة متجدد. ويمكن أن نلخص فكرة عمل محطة طاقة المد والجزر ببناء سد في المناطق التي تحدث عندها المد والجزر التي تدعى “المصب” والسد يدعى بالحاجز والتي تتألف من توربينات الموجودة في أنفاق خاصة داخل الجسر، وعندما يأتي المد تدور التوربينات مما يولد الطاقة الكهربائية.

8- طاقة النواعير

والتي تعد الأقدم بين هذه الأنواع، فقد تم استخدامها منذ مئات السنين، وتستعمل لتشغيل الطواحين عادة.

تعريف مصادر الطاقة البديلة

الطاقة البديلة، مصطلح يطلق على الطاقة المتجددة التي ستحل محل الوقود الأحفوري مثل البترول، والصخر الزيتي، والغاز الطبيعي، وهي طاقة أقل ضرراً على البيئة، وأكثر ديمومة، لاعتمادها بشكلٍ أساسي على الموارد الطبيعية المتجددة.

تتميز بعدة مزايا تجعل منها أملاً للمستقبل القريب، إذ إنها أيضاً أقل تكلفة من طاقة الوقود الأحفوري، حيث تقتصر التكلفة التي يتم إنفاقها على الطاقة البديلة على الأدوات والمعدات المستخدمة، بالإضافة لتكاليف الصيانة.

كلما تقدم الزمن، أصبحت الاستفادة من ميزات الطاقة البديلة أكثر انتشاراً، وقد تم إنتاج أجيال عدة من السيارات الهجينة، التي تعتمد على الطاقة الشمسية بالإضافة للوقود الأحفوري، كما بدأت الحكومات تشجع مواطنيها على إقامة المشاريع التي تعتمد كلياً على الطاقة البديلة، لأنها أقل تكلفة، ولا تسبب أي أضرار للبيئة.

أهمية الطاقة البديلة

التقليل من التلوث:

تعد الطاقة البديلة أو ما يطلق عليها الطاقة الخضراء صديقة للبيئة، كونها تقلل من نسب التلوث في الجو، إذ إن استخدام هذه الطاقة لا يتطلب عمليات الاحتراق، كالتي تحدث عند حرق الوقود الأحفوري، وبالتالي لا تنبعث الغازات الدفيئة والملوثات في الجو، وعليه فهي تقلل من تلوث الهواء، وتحافظ على بيئة نظيفة وصحية، وذلك على عكس الأنشطة البشرية التي تعتمد على الوقود الأحفوري، مثل الفحم والغاز الطبيعي، فهي تنتج انبعاثات وغازات تضر الغلاف الجوي بثاني أكسيد الكربون، إضافة إلى الانبعاثات الناتجة عن الاحتباس الحراري، والتي ثبت أنها تؤدي إلى تفاقم مشكلة ارتفاع درجات الحرارة، وتواتر الأحداث المناخية القاسية.

ربما تفيدك قراءة: بالتفاصيل تكلفة إنشاء ورشة رخام ومتطلباته

حفظ موارد الطاقة غير المتجددة:

 تعد مصادر  الطاقة البديلة والمتجددة إحدى أبرز الحلول للحفاظ على مصادر الطاقة غير المتجددة، إذ إن هذه المصادر تتواجد بكميات محددة على الأرض، كالفحم، والغاز الطبيعي، والنفط، ومع الاستخدام الدائم لها ستنفد، ولن تتجدد، حيث سيقلل استهلاكها من كميات وجودها وستختفي مع الوقت، خاصة أن الإعتماد على الوقود الأحفوري كمصدر للطاقة يعد غير مكلف نسبياً من حيث الاستخراج، والتخزين، والنقل لأي مكان في العالم.

التنمية الاقتصادية:

يعد مجال استخدام الطاقة البديلة مجالاً يخلق فرص عمل جديدة ضمن مشاريعها من حيث التصنيع والتركيب، فتوظيف الطاقة المتجددة يتطلب كثافة في العمالة، على سبيل المثال يحتاج تركيب الألواح الشمسية لتوليد الطاقة إلى العمالة لتثبيتها، كما تحتاج مزارع الرياح للكثير من الأيدي العاملة للتركيب والصيانة، وهذا يعني أن مشاريع استخدام الطاقة البديلة توفر وظائف للتصنيع، والتركيب، وعمليات الصيانة، والنقل، والخدمات اللوجستية، والخدمات المالية، والقانونية، والاستشارية وغيرها، هذا بالإضافة إلى أن الوظائف التي توفرها عمليات الاستفادة من الطاقة المتجددة، يمكن أن تخلق تأثيرات اقتصادية إيجابية، مثل: تحقيق الاستفادة للشركات الصناعية.

خلق تقلبات في أسعار الوقود الأحفوري من الفحم والغاز الطبيعي.

تشجيع الاستثمار الاقتصادي.

مميزات الطاقة البديلة

يتضح من اسمها “الطاقة المتجددة”؛ أنها لا تنضب وتستمر بالتجدد في كل حين، وفيما يأتي تفصيلًا لمميزات الطاقة المتجددة:

• بعكس الوقود الأحفوري، الذي احتاج ملايين السنين ليتكون، فإن إحدى مميزات الطاقة المتجددة أنها من تؤخذ من مصادر طبيعية متجددة، كالشمس والرياح والمياه.
• لا تتسبب بتلوث الغلاف الجوي، أو تغير المناخ، بعكس الوقود الأحفوري.
• لا تتسبب في ظاهرة الاحتباس الحراري.
• لا تتسبب في بعض الأمراض للإنسان والحيوان أيضًا، كمخلفات الوقود الأحفوري أو الطاقة النووية، التي تتسبب في الكثير من الأمراض كتلك السرطانية، والعديد من الاختناقات.
• يمكن لغالبية دول العالم الحصول عليها، بالتالي لا تتسبب في نشوب الحروب والنزاعات لامتلاكها والسيطرة عليها.
• تضمن الدول وجودها واستقرارها ولا خوف من نفادها ولا حاجة للبحث عن بدائل مستقبلية لها.
• التقنيات المستعملة لإنتاج الطاقة من مصادر متجددة ونظيفة، هي تقنيات بسيطة وغير معقدة.
• بالمقارنة مع الوقود الأحفوري، تُعد مصادر اقتصادية، لا تتسبب بالعبء المادي على عاتق الدول والأفراد، وبالتالي لا خوف على الجانب الاقتصادي من كثرة استعمالها.

عيوب الطاقة البديلة

رغم أنها طاقة نظيفة ولكن من ضمن عيوبها:

• مصادرها متقطعة أي أن هذه الطاقة لا تستمر 24 ساعة، فمثلا الشمس توجد في ساعات الصباح فقط والأمواج تزداد في فصل الشتاء عن فصل الصيف.
• تكون موزعة بحيث أنها لا تكون في منطقة معينة ويجب تجميعها مثل الطاقة الحيوية.
• تحتاج إلى بنية تحتية قوية لتسهيل نقل الطاقة إلى المستخدمين.
• تكلفتها عالية ولا تستطيعها الدول الفقيرة.
• تكاليف التخزين والنقل وتكلفة بناء طواحين الهواء ومحطات توليد الطاقة الكهرومائية عالية جدا.
• لا يمكن الاعتماد عليها بشكل كلي لأنها تعتمد على العوامل الطبيعية، فمثلا فإذا لم تمطر بما فيه الكفاية سوف تقل مستويات إنتاج محطات توليد الكهرباء.

ربما تفيدك قراءة:  كيفية تسويق الرخام بالخطوات

مصادر الطاقة البديلة للنفط

استخدام الطاقة الشمسية في المركبات، ولم تحقق هذه التقنية تقدماً يذكر في هذا المجال ولم تشكل تهديداً للنفط؛ إما بسبب تكاليفها الباهظة، أو لعدم ملاءمتها لأنواع المركبات بشكل عملي.

استخدام الكحول ذي المصدر النباتي (الميثانول) كوقود بديل أو بإضافته إلى الوقود المنتج من النفط (الجازولين) بنسب معينة. ولكن ظل ذلك بشكل محدود نظراً لمحدودية المنتج أو لصعوبات التقنية أو بسبب الأضرار البيئية الناتجة عنه. ولكنه في الآونة الأخيرة عاد إلى حيز الاستخدام في الولايات المتحدة الأمريكية وذلك لتشجيع القطاع الزراعي المنتج له هناك، ولكن هذا الاستخدام لا يزال على نطاق ضيق.

استخدام الغاز الطبيعي كوقود لوسائل المواصلات كأحد بدائل النفط. وقد لاقى هذا البديل انتشاراً محدوداً وتم استخدامه خاصة في وسائل النقل العام، وذلك بسبب صعوبة تخزينه وعدم انتشار وسائل التوزيع المناسبة لذلك والمخاطر التي قد تنجم عنه في حالة الحوادث.

استخدام تقنيات مبتكرة تعتمد على استخدام غاز الهيدروجين كوسيط في الطاقة المستهلكة مثل تقنية خلية الوقود (Fuel cell).  وتستخدم هذه التقنية حاليا الجازولين لإنتاج الهيدروجين. ولا تزال تكاليف هذه التقنية مرتفعة بالمقارنة مع الاستخدام المباشر للوقود المنتج من النفط.

بماذا تتميز مصادر الطاقة البديلة عن الوقود الاحفوري

احتياطيات الوقود الأحفوري مهما كانت كبيرة هي في النهاية محدودة، ولذلك من المتوقع أن يأتي يوم يعتمد فيه العالم بصورة كبيرة على مصادر الطاقة المتجددة.

ولكن هل المحللون في المنظمات الدولية مثل وكالة الطاقة الدولية ومنظمة أوبك أو شركات النفط الكبرى مثل برتش بتروليوم وإكسون موبيل لديهم الإلمام الكافي بمدى سرعة أو بطء تحول العالم بعيدا عن الوقود الأحفوري؟ على الرغم من أن توقعات جميع هذه المؤسسات تفترض تحسنا كبيرا في استخدام الطاقة، إلا أنها في الوقت نفسه تُجمع على أن العالم سيستمر في استخدام كميات كبيرة من الوقود الأحفورى بحلول منتصف القرن، خصوصا للتغلب على فقر الطاقة، حيث إن نحو 1.1 مليار شخص في العالم اليوم يفتقرون إلى خدمات الطاقة الكهربائية، والنمو السكاني المتوقع أن يرتفع بنحو ملياري نسمة في 20 عاما. ولكن الواقع قد يكون مختلفا وأكثر اعتمادا على الطاقة المتجددة، في وقت أقرب بكثير.

مصادر الطاقة المتجددة وغير المتجددة

تشكلت مصادر الطاقة غير المتجددة على مدى ملايين السنين بسبب العمليات الجيولوجية، علماً بأن استخدامها يعد أسرع من استخدام مصادر الطاقة الطبيعية مما جعل الاعتماد عليها أكثر من مصادر الطاقة المتجددة، ومن الأمثلة على هذه المصادر: الوقود الأحفوري، والنفط، والغاز الطبيعي.

مصادر الطاقة المتجددة هي المصادر التي يمكن تجديدها، ولا تنفد بسبب الاستهلاك البشري، وتشمل الموارد المتجددة طاقة الرياح، والطاقة الشمسية، والطاقة الحراريّة، والطاقة الكهرومائية، وغيرها، ويشار إلى امتلاكها نسبة أقل من الغازات الدفيئة وغيرها من الانبعاثات الأخرى.

مصادر الطاقة الكهربائية

مصادر ذات قدرة صغيرة: 

• البطاريات بنوعيها الجاف والسائل.
• خلايا الطاقة الشمسية.
• المولدات الصغيرة.
• خلايا الهيدروجين.

مصادر ذات قدرة كبيرة أو متوسطة: 

• المحطات التي تولّد الطاقة الكهربائية عن طريق الاحتراق، مثل احتراق البنزين أو الديزل.
• المحطات التي تولد الطاقة الكهربائية عن طريق القوة المائية للشلالات والسدود المائية والأمواج البحرية وغيرها، المسماة بالمحطات المائية أو الهيدروليكية.
• محطات توليد الكهرباء عن طريق الحرارة الناتجة عن البخار، وما يسمى بالمحطات الحرارية.
• محطات التوليد من الرياح، والشائع رؤيتها بالحياة اليومية، التي يتم توليد الطاقة الكهربائية من خلالها بالاستعانة بطاقة الرياح.

تخصص الطاقة البديلة

تخصص الطاقة المتجددة او ما يسمى بالطاقة البديله هو تخصص يدرس استعمال الخيارات المختلفة للطاقة النظيفة. على سيبيل المثال: الطاقة الشمسية. يتمثل هذا التخصص بدراسة الاساليب الاقتصادية والاجتماعية والتقنيه التي لها علاقة بما سيواجهه الطالب في سوق العمل المستقبلي. ويشمل هذا التخصص عدة تخصصات لها علاقة بها كالهندسة.

بعض المواد التي تدرس في تخصص هندسة الطاقة في السعودية هي:

• الرياضيات
• الكيمياء
• الفيزياء
• بعض مواد الهندسة
• الطاقة الهوائية
• الوقود الحيوي
• الطاقة الشمسية
• علوم الحرارة

مصادر الطاقة البديلة عن البترول

طاقة الهيدروجين

• يتم استخراج الهيدروجين بشكل رئيسي من الوقود الحفري لكن دون أن تخرج أبخرة أو غازات ضارة بالبيئة.
• بعد ذلك يتم إسالة الهيدروجين لاستخدامه كوقود للعديد من الأغراض.
• حاليًا يتم استخدام الفحم والغاز الطبيعي لإدارة التوربينات الخاصة بإنتاج الهيدروجين المسال، لكن هناك توقعات بالاستغناء عن هذه الأنواع من الوقود لصالح أنواع أخرى صديقة للبيئة.

مزارع الرياح والشمس والوقود الحيوي

• تواجد محطات مجمعة لإنتاج الطاقة عبر الألواح الشمسية وطواحين الهواء والطاقة الحيوية يساهم في رفع حد الطاقة المنتجة للدرجة القصوى.
• هنا يمكن استغلال الأراضي المخصصة لمثل هذه المحطات الاستغلال الأمثل من حيث الاستفادة من كل جزء من الأراضي في وضع الطواحين والألواح وزراعة ما بينهما.

الطاقة الحركية

الطاقة الحركية ينتجها جميع البشر بمجرد المشي أو قيادة دراجة هوائية. وقبل أن تقفز لاستنتاجات عن جدوى مثل هذه الطاقة أو أنها طاقة صغيرة لا تنفع، عليك أن تقوم بالنظر لمراكز الجيم الخضراء، وهي مراكز لممارسة الرياضة لا تقوم باستهلاك وقود حفري لتشغيل المعدات بل تقوم باستغلال الطاقة التي ينتجها الرياضيون من أجل تشغيل معدات المركز.

هناك أنواع من البلاط يستخدم في أراضي هذه المراكز يقوم بتجميع الطاقة الحركية الناتجة عن سير الناس فوقه. يمكن استخدام هذه الطاقة من أجل الإنارة وتشغيل المعدات في مول كبير في موسم الأعياد مثلًا.

الطاقة النظيفة واثرها على البيئة

فوائد الطاقة النظيفة على البيئة فيمكن تلخيصها بالآتي:

• تحمي صحة الانسان إذ تقوم بتخفيض الانبعاث الحراري كما يؤدي إلى تخفيض عواقبه وتخفيض الكوارث الطبيعية الناتجة عنه.
• يحد استخدام هذه الطاقة من تشكيل وتراكم النفايات الصلبة والسائلة والغازية الطاقة النظيفة تقوم بحماية الكائنات على اختلاف أنواعها وخاصة الكائنات المهددة بالانقراض.
• تقوم بحماية المياه والثروة السمكية.
• توفير مالي وحماية للبيئة تساهم في تأمين الامن الغذائي وزيادة المحاصيل الزراعية وذلك كنتيجة للتخلص من الملوثات الغازية والكيماوية.
• تساهم هذه الطاقة في التخلص من المياه التي تعتبر حمضية والتي تلحق الضرر بالكائنات الحية.

فوائد الطاقة الشمسية

توليد الطاقة الحرارية:

وتتم هذه العملية عبر وضع مجموعة من الألواح الشمسية والتي تحتوي على طبقة معدنية سوداء، مغطاة بلوح أو اثنين من الزجاج، يتم تسخينها عند تعرضها المباشر لأشعة الشمس، ويتم نقل الحرارة المخزنة في الطبقة المعدنية السوداء إلى الوسط الملامس لها في الأسفل سواء كان هواء أو ماء، والتي يتم استخدامها بشكل مباشر أو قد يتم نقلها إلى وسط آخر ليتم تخزينها واستخدامها في الليل وفي فترات غياب أشعة الشمس، وتستخدم الطاقة الحرارية الناتجة في سخانات المياه الشمسية والتدفئة المركزية في المنازل عند سريان المياه الساخنة في أنابيب التدفئة في الأرضيات والأسقف.

توليد الكهرباء:

طرق توليد الطاقة الكهربائية

يمكن استخدام الطاقة الشمسية والإشعاع الشمسي في إنتاج الطاقة الكهربائية بواسطة الخلايا الشمسية (الخلايا الكهروضوئية)، وتعمل هذه الخلايا على توليد جهد كهربائي صغير عند تعرضها لأشعة الشمس بشكل مباشر، حيث تحتوي الخلايا الشمسية على مواد شبه موصلة (مثل السيليكون)، والتي تعمل على تحويل الطاقة الضوئية للشمس إلى طاقة كهربائية، ويمكن للخلية الشمسية المنفردة أن تولد 2 واط من الكهرباء فقط، وبجمع أكثر من خلية شمسية على شكل مجموعات تسمى (مصفوفات) والقادرة على توليد مئات أو حتى آلاف الكيلوواط من الطاقة الكهربائية لتشغيل المصانع وتزويد التجمعات السكانية بالكهرباء.

تحلية المياه من أبرز مميزات الطاقة الشمسية :

قام فريق من مركز (نويت) بتطوير نظام لتحلية المياه بواسطة الطاقة الشمسية، باستخدام تقنية النانو، حيث يتم تحلية المياه عن طريق فصل مجرى الماء البارد والماء الساخن بغشاء رقيق، ويتم سحب بخار الماء عبر هذا الغشاء من الجانب الساخن إلى البارد وتصفية جزيئات الملح المُذابة فيه.

وتم تطوير النظام بإضافة المزيد من الأغشية وجزيئات نانو الكربون الأسود التي تحوّل طاقة ضوء الشمس إلى حرارة، والتي تقوم أيضاً بتسخين الغشاء الفاصل، وبالتالي لا يحتاج هذا الغشاء إلى المزيد من الإمدادات الثابتة للمياه الساخنة، حيث يتم تسخين الغشاء مباشرة عن طريق أشعة الشمس، ولا يحتاج لطاقة لتسخين المياه.

ربما تفيدك قراءة: دراسات جدوى الطاقة المتجددة

وبذلك يعد هذا النظام بكامل مكوناته موفّراً أساسياً للطاقة بحيث يعتمد على وجود ألواح الطاقة الشمسية، حيث يحتاج فقط إلى مضخة لدفع الماء السائل خلال العملية، واستطاع القائمون على النظام من زيادة كفاءته عن طريق زيادة تركيز أشعة الشمس، حيث قاموا باستخدام عدسة لتركيز الأشعة الشمسية بمقدار 25 مرة ووصلت الطاقة الناتجة إلى 17.5 كيلو واط لكل متر مربع من مساحة الأشعة الشمسية المركّزة، وبالتالي ارتفع إنتاج الماء بنحو ستة لترات لكل متر مربع في الساعة.

في هذا الموضوع تحدثنا عن الطاقة البديلة ومصادرها واهميتها.

المصدر: المستشار لتطوير الأعمال