الطاقة المتجددة مجال ينمو بسرعة، ومصادرها موجودة بوفرة في ضوء الشمس وفي الهواء وفي أعماق الأرض وفي محيطاتنا، وهي جزء من البنية الفيزيائية للكوكب، مما يعني أنها تتجدد باستمرار بالوسائل الطبيعية، إنها ببساطة لا يمكن أن تنفذ.
لقد أصبحت الحاجة الملحة أكثر وضوحا، والتكنولوجيا متاحة، والحكومات والمنظمات الأخرى تمول مصادر الطاقة المتجددة أكثر من أي وقت مضى، فالانتقال إلى مصادر الطاقة المتجددة أمر ضروري لتحقيق الهدف العالمي المتمثل في صافي الانبعاثات الصفرية بحلول عام 2040، وهي خطوة ضرورية للحد من ظاهرة الاحتباس الحراري إلى 1.5 درجة مئوية وضمان مستقبل مستدام ومنخفض الكربون.وما هو مفيد للبيئة يصبح مفيداً على نحو متزايد من الناحية الاقتصادية لأصحاب المنازل والشركات، حيث أصبحت الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، على وجه الخصوص، أقل تكلفة من الوقود الأحفوري في أجزاء كثيرة من العالم، ويستمر سعرها في الانخفاض سنويا.
ما هي الطاقة المتجددة وكيف تختلف عن الخضراء؟
الطاقة المتجددة، والتي يشار إليها غالبًا بالطاقة النظيفة، تأتي من مصادر أو عمليات طبيعية تتجدد باستمرار، مثل ضوء الشمس والرياح..
وفي حين يُنظر إلى الطاقة المتجددة في كثير من الأحيان على أنها تقنية جديدة، فإن تسخير طاقة الطبيعة يُستخدم منذ فترة طويلة في التدفئة والنقل والإضاءة وغير ذلك الكثير، حيث مكنت الرياح القوارب من الإبحار في البحار وطواحين الهواء لطحن الحبوب، كما توفر الشمس الدفء أثناء النهار وساعدت في إشعال النيران حتى المساء. ولكن على مدى السنوات الخمسمائة الماضية أو نحو ذلك، تحول البشر بشكل متزايد إلى مصادر طاقة أرخص وأكثر تلويثًا للبيئة، مثل الفحم والنفط والغاز.
مصادر الطاقة المتجددة أصبحت مصدرًا أكثر أهمية بعد أن أصبح لدينا طرق مبتكرة وأقل تكلفة لالتقاط طاقة الرياح والطاقة الشمسية والاحتفاظ بها، ويحدث التوسع في مصادر الطاقة المتجددة على نطاقات كبيرة وصغيرة، بدءًا من مزارع الرياح البحرية العملاقة وحتى الألواح الشمسية الموجودة على أسطح المنازل، والتي يمكنها بيع الطاقة مرة أخرى إلى الشبكة، وأصبح هناك مجتمعات بأكملها تعتمد على الطاقة المتجددة للتدفئة والإضاءة.
وتقف الطاقة المتجددة على النقيض من الوقود الأحفوري الشائع الاستخدام، والذي يشمل الفحم والنفط والغاز الطبيعي، وهي موارد محدودة تشكلت على مدى ملايين السنين، وتقوم صناعات الوقود الأحفوري بالتنقيب عن مصادر الطاقة هذه ثم حرقها أو تكريرها لإنتاج الكهرباء والوقود.
الفرق بين الطاقة المتجددة والنظيفة (الخضراء):
في حين أن مصطلحات مثل الطاقة المتجددة والطاقة النظيفة والطاقة الخضراء غالبا ما تستخدم بالتبادل، إلا أنها في الواقع أشياء مختلفة.
تصف الطاقة النظيفة أو الخضراء مصادر الطاقة التي لا تلوث البيئة، بعض أشكال الطاقة النظيفة قابلة للتجديد، مثل طاقة الرياح أو الطاقة الشمسية، ومع ذلك مصادر الطاقة النظيفة الأخرى مثل الطاقة النووية، ليست كذلك.
كما أن الطاقة المتجددة ليست دائمًا هي الأكثر “خضارًا” ويمكن أن يكون لها آثار سلبية على البيئة، فالطاقة الشمسية وطاقة الرياح، على سبيل المثال، يمكن أن تساعد في تقليل الانبعاثات وخفض تكاليف الطاقة، ولكن الأراضي اللازمة لمزارع الطاقة الشمسية وتوربينات الرياح يمكن أن تؤثر على النباتات والحيوانات والنظام البيئي المحيط بها ككل.
مشاكل الطاقة غير المتجددة
الطاقة المتجددة هي المستقبل، لأن الطاقة غير المتجددة أو “الملوثة للبيئة” تشمل الوقود الأحفوري مثل النفط والغاز والفحم، وتنطوي على مشاكل كثيرة إليك عدد منها:
- مصادر الطاقة غير المتجددة متوفرة فقط بكميات محدودة،عندما نقوم بضخ الغاز في المحطة، فإننا نستخدم موردًا محدودًا مكررًا من النفط الخام الموجود منذ عصور ما قبل التاريخ.
- توجد أيضًا مصادر الطاقة غير المتجددة عادةً في أجزاء محددة من العالم، مما يجعلها أكثر وفرة في بعض الدول أكثر من غيرها. وعلى النقيض من ذلك، تتمتع كل دولة بإمكانية الوصول إلى أشعة الشمس والرياح.
- إعطاء الأولوية للطاقة المتجددة يمكن أن يؤدي أيضًا إلى تحسين الأمن القومي عن طريق تقليل اعتماد الدولة على الصادرات من الدول الغنية بالوقود الأحفوري.
- العديد من مصادر الطاقة غير المتجددة يمكن أن تعرض البيئة أو صحة الإنسان للخطر، على سبيل المثال، قد يتطلب التنقيب عن النفط التعدين في الغابات، ويمكن أن تسبب الزلازل وتلوث المياه.
- يؤدي حرق الوقود الأحفوري إلى إطلاق ثاني أكسيد الكربون والملوثات الأخرى في الهواء، مما يساهم في ظاهرة الاحتباس الحراري.
- حرق الوقود الأحفوري تسبب في ما يقرب من 75٪ من انبعاثات الكربون على مدار العشرين عامًا الماضية.
7 أنواع للطاقة المتجددة وتأثيرها على البيئة
الطاقة المتجددة تشمل 7 أنواع رئيسية هي الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة الكهرومائية والطاقة الحرارية الأرضية وطاقة المحيط (المد والجزر والأمواج) والوقود الحيوي والهيدروجين.
- الطاقة الشمسية
يتم الحصول على الطاقة الشمسية عن طريق التقاط الطاقة الإشعاعية من ضوء الشمس وتحويلها إلى حرارة أو كهرباء أو ماء ساخن، ويمكن للأنظمة الكهروضوئية (PV) تحويل ضوء الشمس المباشر إلى كهرباء من خلال استخدام الخلايا الشمسية.
إحدى فوائد الطاقة الشمسية هي أن ضوء الشمس لا نهاية له من الناحية الوظيفية، ومع التكنولوجيا اللازمة لحصادها، هناك إمدادات غير محدودة من الطاقة الشمسية.
- طاقة الرياح
تلتقط مزارع الرياح طاقة تدفق الرياح باستخدام التوربينات وتحويلها إلى كهرباء، وهناك عدة أشكال من الأنظمة المستخدمة لتحويل طاقة الرياح ويختلف كل منها.
يمكن لأنظمة توليد الطاقة التجارية التي تعمل بطاقة الرياح أن تمد العديد من المؤسسات المختلفة بالطاقة، في حين تُستخدم توربينات الرياح الفردية للمساعدة في استكمال مؤسسات الطاقة الموجودة مسبقًا، والشكل الآخر هو مزارع الرياح على نطاق المرافق، والتي يتم شراؤها عن طريق التعاقد أو بالجملة.
وطاقة الرياح هي مصدر طاقة نظيف، مما يعني أنها لا تلوث الهواء مثل أشكال الطاقة الأخرى، ولا تنتج طاقة الرياح ثاني أكسيد الكربون، أو تطلق أي منتجات ضارة يمكن أن تسبب تدهورًا بيئيًا أو تؤثر سلبًا على صحة الإنسان مثل الضباب الدخاني أو الأمطار الحمضية أو غيرها من الغازات الحابسة للحرارة.
وبما أن مزارع الرياح تميل إلى أن يتم بناؤها في المناطق الريفية أو النائية، فهي عادة ما تكون بعيدة عن المدن الصاخبة حيث تشتد الحاجة إلى الكهرباء، ويجب نقل طاقة الرياح عبر خطوط انتقالية، مما يؤدي إلى ارتفاع التكاليف، على الرغم من أن توربينات الرياح تنتج القليل جدًا من التلوث، إلا أن بعض المدن تعارضها لأنها الضوضاء، كما تهدد توربينات الرياح الحياة البرية المحلية مثل الطيور، التي تقتل أحيانًا نتيجة اصطدامها بأذرع التوربين أثناء الطيران.
- الطاقة الكهرومائية
السدود هي أكثر ما يراه الناس عندما يتعلق الأمر بالطاقة الكهرومائيةن حيث تتدفق المياه عبر توربينات السد لإنتاج الكهرباء، المعروفة باسم الطاقة الكهرومائية المخزنة بالضخ.
الطاقة الكهرومائية متعددة الاستخدامات ويمكن توليدها باستخدام مشاريع واسعة النطاق، مثل السد ومشاريع صغيرة الحجم مثل التوربينات تحت الماء والسدود المنخفضة على الأنهار والجداول الصغيرة. الطاقة الكهرومائية لا تولد التلوث، وبالتالي فهي خيار طاقة أكثر صداقة للبيئة لبيئتنا.
وعلى الرغم من أن الطاقة الكهرومائية لا تلوث الهواء، إلا أنها تعطل الممرات المائية وتؤثر سلبًا على الحيوانات التي تعيش فيها، مما يؤدي إلى تغيير مستويات المياه والتيارات ومسارات الهجرة للعديد من الأسماك وغيرها من النظم البيئية للمياه العذبة.
- الحرارة الأرضية
الحرارة الأرضية هي الحرارة المحبوسة تحت القشرة الأرضية منذ تكوين الأرض قبل 4.5 مليار سنة ومن التحلل الإشعاعي.
في بعض الأحيان، تتسرب كميات كبيرة من هذه الحرارة بشكل طبيعي، ولكن عندما يحدث ذلك دفعة واحدة، يؤدي إلى الانفجارات البركانية وينابيع المياه الحارة، ويمكن التقاط هذه الحرارة واستخدامها لإنتاج الطاقة الحرارية الأرضية باستخدام البخار الذي يأتي من ضخ الماء الساخن تحت السطح، والذي يرتفع بعد ذلك إلى الأعلى ويمكن استخدامه لتشغيل التوربينات.
والطاقة الحرارية الأرضية ليست شائعة مثل الأنواع الأخرى من مصادر الطاقة المتجددة، ولكنها تتمتع بإمكانات كبيرة لإمدادات الطاقة، نظرًا لأنه يمكن بناؤه تحت الأرض، فإنه يترك أثرًا ضئيلًا جدًا على الأرض.
- طاقة المحيط
يمكن للمحيطات أن تنتج نوعين من الطاقة، الحرارية والميكانيكية، تعتمد الطاقة الحرارية للمحيطات على درجات حرارة سطح الماء الدافئ لتوليد الطاقة من خلال مجموعة متنوعة من الأنظمة المختلفة، بينما تستخدم الطاقة الميكانيكية للمحيطات المد والجزر لتوليد الطاقة، والتي يتم إنشاؤها بواسطة دوران الأرض وجاذبية القمر.
وعلى عكس الأشكال الأخرى للطاقة المتجددة، يمكن التنبؤ بالطاقة الموجية ومن السهل تقدير كمية الطاقة التي سيتم إنتاجها. فبدلاً من الاعتماد على عوامل مختلفة، مثل الشمس والرياح، تكون طاقة الأمواج أكثر اتساقًا.
كما أن هذا النوع من الطاقة المتجددة وفير أيضًا، حيث تميل المدن الأكثر اكتظاظًا بالسكان إلى التواجد بالقرب من المحيطات والموانئ، مما يسهل تسخير هذه الطاقة للسكان المحليين.
- الهيدروجين
يحتاج الهيدروجين إلى أن يتم دمجه مع عناصر أخرى، مثل الأكسجين لتكوين الماء لأنه لا يتواجد بشكل طبيعي كغاز من تلقاء نفسه، عندما يتم فصل الهيدروجين عن عنصر آخر، يمكن استخدامه في كل من الوقود والكهرباء.
يمكن استخدام الهيدروجين كوقود نظيف محترق، مما يؤدي إلى تقليل التلوث وبيئة أنظف. ويمكن استخدامه أيضًا لخلايا الوقود التي تشبه البطاريات ويمكن استخدامها لتشغيل محرك كهربائي، لكن بما أن الهيدروجين يحتاج إلى طاقة لإنتاجه، فهو غير فعال عندما يتعلق الأمر بمنع التلوث.
- طاقة الكتلة الحيوية
الطاقة الحيوية هي طاقة متجددة مشتقة من الكتلة الحيوية، أي من النباتات والكائنات الحية الحديثة، ويعد استخدام الخشب في المدفأة مثالاً على الكتلة الحيوية التي يعرفها معظم الناس.
هناك طرق مختلفة تستخدم لتوليد الطاقة من خلال استخدام الكتلة الحيوية، ويمكن القيام بذلك عن طريق حرق الكتلة الحيوية، أو تسخير غاز الميثان الذي ينتج عن التحلل الطبيعي للمواد العضوية في البرك أو حتى مدافن النفايات.
إن استخدام الكتلة الحيوية في إنتاج الطاقة ينتج عنه ثاني أكسيد الكربون الذي يتم إطلاقه في الهواء، لكن تجديد النباتات يستهلك نفس الكمية من ثاني أكسيد الكربون، والذي يقال إنه يخلق جوًا متوازنًا.
نمو الطاقة المتجددة واختيار النوع الأفضل
مجال الطاقة المتجددة يتوسع بسرعة فائقة، بينما تعمل البلدان في جميع أنحاء العالم على الحد من انبعاثات الكربون وتفكيك اعتمادها على الوقود الأحفوري، كما أن الخيارات الوظيفية في الصناعة تنمو أيضًا.
وفقًا للوكالة الدولية للطاقة المتجددة (IRENA)، ارتفعت الوظائف في قطاع الطاقة المتجددة في جميع أنحاء العالم من 7.3 مليون في عام 2012 إلى 13.7 مليون في عام 2022 ، أي بنحو الضعف.
الطاقة الشمسية هي القطاع الأسرع نموًا في هذا المجال، وفقًا لـ الوكالة الدولية للطاقة المتجددة، مع ما يقرب من 4.9 مليون وظيفة في عام 2022 ، أي أكثر من ثلث إجمالي القوى العاملة في مجال الطاقة المتجددة في جميع أنحاء العالم.
والوظائف المتاحة في مجال الطاقة المتجددة متنوعة، فهناك حاجة إلى العمال للقيام بكل شيء، من تصميم أنظمة الطاقة المتجددة وتركيب الألواح الشمسية إلى إجراء صيانة توربينات الرياح.
هناك حاجة أيضًا إلى علماء البيئة لتولي أدوار كبيرة في الصناعة، حيث يساعدون الشركات في مختلف الصناعات على تحديد المصادر الأساسية للانبعاثات وتطوير استراتيجيات لتقليل بصمتها الكربونية، وبغض النظر عن نوع الدور الذي تأمل أن تلعبه في القوى العاملة في مجال الطاقة المتجددة، فإن وجود فهم قوي للبيئة وكيف يساهم نظام الطاقة الحالي في التدهور البيئي هو أمر أساسي.
ما هو أفضل أنواع الطاقة المتجددة؟:
تحديد نوع واحد أفضل من الطاقة النظيفة ليس ممكنًا، وبدلاً من ذلك فإن الحل الأفضل هو الحل الأكثر استدامة للمجتمع الذي يحتاج إليه، والأكثر قدرة على تلبية احتياجاته من الطاقة.
يمكن لبعض أجزاء العالم حصاد طاقة الرياح بسهولة ولكنها قد لا تحصل على ما يكفي من ضوء الشمس للاعتماد على الطاقة الشمسية، وفي مناطق أخرى قد يكون توليد طاقة الرياح أمرًا صعبًا، لكن الطاقة الكهرومائية متوفرة بكثرة.
اقرأ ايضا :
