هل الطاقة النظيفة مستقبل العالم؟.. كل ما تريد معرفته عن الطاقة الجديدة
ما هي الطاقة النظيفة المثالية وما الفارق بينها والطاقة الخضراء؟
يبدو أن الطاقة النظيفة هي المستقبل لاحتياجات الطاقة للبشرية في جميع أنحاء العالم، حيث يستمر الاعتماد على الوقود الأحفوري في التقلص، مع استمرار التقدم نحو الطاقة النظيفة والخضراء والمتجددة ، ستنخفض التكلفة وسيتم إنشاء العمل لتطوير وتثبيت حلول الطاقة الجديدة هذه.
ماذا تعني الطاقة النظيفة؟
الطاقة النظيفة هي الطاقة المكتسبة من مصادر تطلق ملوثات للهواء، بينما الطاقة الخضراء هي طاقة مشتقة من مصادر طبيعية. هناك فرق طفيف بين هذين النوعين من الطاقة على الرغم من الحديث عنهما على أنهما متماثلان.
الطاقة المتجددة هي الطاقة المولدة من مصادر تتجدد باستمرار. لن تنفد موارد الطاقة المتجددة هذه، على عكس الوقود الأحفوري والغاز ، وتشمل طاقة الرياح والطاقة الشمسية .
ومع ذلك، في حين أن معظم مصادر الطاقة الخضراء متجددة، لا يُنظر إلى جميع مصادر الطاقة المتجددة على أنها خضراء. على سبيل المثال ، الطاقة المائية هي مورد متجدد ، لكن البعض قد يجادل بأنها ليست خضراء ، لأن إزالة الغابات والتصنيع المرتبطين ببناء السدود المائية يمكن أن يضر بالبيئة.
يحدث مزيج الطاقة النظيفة المثالي عندما تلتقي الطاقة الخضراء بالطاقة المتجددة ، مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح.
طريقة سهلة لتذكر الاختلافات بين أنواع الطاقة المختلفة هذه هي:
طاقة نظيفة = هواء نقي
الطاقة الخضراء = مصادر طبيعية
الطاقة المتجددة = مصادر قابلة لإعادة التدوير
كيف يعمل؟
تعمل الطاقة النظيفة من خلال إنتاج الطاقة دون أن يكون لها آثار بيئية سلبية ، مثل إطلاق غازات الدفيئة مثل ثاني أكسيد الكربون. الكثير من الطاقة النظيفة متجددة أيضًا ، بما في ذلك طاقة الرياح وبعض الموارد المائية وتوليد الطاقة بالطاقة الشمسية.
ما فائدة الطاقة النظيفة للبيئة؟
أهم جانب من جوانب الطاقة النظيفة هي الفوائد البيئية كجزء من مستقبل الطاقة العالمي. بينما تحافظ الموارد النظيفة والمتجددة أيضًا على الموارد الطبيعية للعالم، فإنها تقلل أيضًا من مخاطر الكوارث البيئية، مثل انسكاب الوقود أو المشاكل المرتبطة بتسرب الغاز الطبيعي. من خلال تنويع الوقود، من خلال محطات توليد الطاقة المختلفة التي تستخدم مصادر طاقة مختلفة، من الممكن إنشاء مصادر طاقة موثوقة لتعزيز أمن الطاقة، وضمان وجود ما يكفي لتلبية متطلباتنا.
ما هي فوائد الألواح الشمسية؟
توفر الطاقة النظيفة مجموعة متنوعة من الفوائد البيئية والاقتصادية ، بما في ذلك الحد من تلوث الهواء. كما يقلل الإمداد المتنوع للطاقة النظيفة من الاعتماد على الوقود المستورد (والتكاليف المالية والبيئية المرتبطة به).
الطاقة النظيفة المتجددة أيضًا لها وفورات متأصلة في التكاليف ، حيث لا توجد حاجة لاستخراج الوقود ونقله ، مثل النفط أو الفحم ، حيث تعمل الموارد على تجديد نفسها بشكل طبيعي.
الفوائد الصناعية الأخرى لمزيج الطاقة النظيفة هي خلق فرص عمل لتطوير مصادر الطاقة النظيفة وتصنيعها وتركيبها في المستقبل.
كيف يمكن استخدام الطاقة النظيفة؟
يمكن استخدام الطاقة النظيفة في مجموعة متنوعة من التطبيقات المختلفة ، من توليد الكهرباء إلى تسخين المياه وأكثر من ذلك ، اعتمادًا على مصدر الطاقة.
يمكن استخدام الطاقة الشمسية في تدفئة المباني وإنارةها ، وتوليد الكهرباء ، وتسخين المياه مباشرة ، والتبريد وغير ذلك. تسمح الألواح الشمسية بتجميع الطاقة من الشمس وتحويلها إلى كهرباء. تُستخدم الألواح الشمسية بشكل متكرر في المهام الكهربائية الصغيرة ، مثل شحن البطاريات ، بينما يستخدم العديد من الأشخاص بالفعل الطاقة الشمسية لفوانيس الحدائق الصغيرة. ومع ذلك ، يمكن توسيع نطاق تقنية الطاقة النظيفة هذه إلى الألواح الأكبر حجمًا التي تُستخدم لتوفير الطاقة للمنازل أو المباني الأخرى أو حتى تركيبات الألواح الشمسية المتعددة ، مثل مجموعة الألواح الشمسية المجتمعية لتشغيل مدن بأكملها.
الماء هو مورد آخر نظيف مع بعض التطبيقات المدهشة. الأكثر وضوحًا هي محطات الطاقة الكهرومائية ، التي تأخذ تدفق المياه من الأنهار أو الجداول أو البحيرات لتوليد الكهرباء. يأتي الاستخدام الأقل وضوحًا للمياه من خلال الأنابيب البلدية في البلدات والمدن. مع وجود الكثير من المياه التي تمر عبر الأنابيب في المنازل كل يوم ، هناك تحرك نحو تسخير هذه الطاقة للمساعدة في تلبية احتياجات الطاقة المنزلية وغيرها. نظرًا لأن المولدات أصبحت أصغر وأقل تكلفة لبناء هذا الاستخدام للمياه البلدية ، فقد أصبح هذا الاستخدام أقرب إلى الواقع اليومي.
تعمل طاقة الرياح من خلال ربط طاحونة هوائية بمولد يحول تحويل ريش الطاحونة إلى طاقة. تم استخدام هذا الشكل من الطاقة لعدة قرون لطحن الحبوب أو ضخ المياه أو أداء مهام ميكانيكية أخرى ، ولكن يتم استخدامه الآن في كثير من الأحيان لإنتاج الكهرباء. أصبحت مزارع الرياح البرية والبحرية منتشرة بشكل متزايد ، ولكن يمكن أيضًا استخدام طاقة الرياح على نطاق أصغر بكثير لإنتاج الكهرباء ، حتى لتوفير مصدر طاقة لإعادة شحن الهواتف المحمولة.
يمكن إضافة هذه الأمثلة من المصادر المتجددة إلى مصادر أخرى ، مثل الطاقة الحرارية الأرضية والكتلة الحيوية وقوة المد والجزر ، والتي لها أيضًا مزاياها وتطبيقاتها الخاصة.
ما هو مستقبل الطاقة النظيفة؟
يبدو مستقبل الطاقة النظيفة مشرقًا، حيث أظهرت السنوات الأخيرة أنه تم تركيب المزيد من الطاقة المتجددة عالميًا أكثر من الوقود الأحفوري الجديد والقدرة النووية مجتمعين. تشكل المصادر المتجددة الآن أكثر من ثلث سعة الطاقة المركبة عالميًا. وكمثال على هذا النمو، شهد يوم الأربعاء 10 يونيو 2020 مرور شهرين على أن المملكة المتحدة تعمل بالطاقة المتجددة بالكامل للمرة الأولى على الإطلاق.
مع استمرار نمو سكان العالم ، هناك طلب متزايد باستمرار على الطاقة والمصادر المتجددة هي الحل لتوفير حلول الطاقة المستدامة ، مع حماية الكوكب أيضًا من تغير المناخ.
إن تناول الطاقة النظيفة لا يحدث فقط على المستوى الوطني حيث تقوم المدن والدول أيضًا بوضع سياسات لزيادة استخدام الطاقة المتجددة. في الولايات المتحدة ، أنشأت 29 ولاية محافظًا للطاقة المتجددة لتفويض أن نسبة معينة من الطاقة المستهلكة يجب أن تأتي من مصادر متجددة وأكثر من 100 مدينة حول العالم تستخدم الآن ما لا يقل عن 70٪ من الطاقة المتجددة. نظرًا لأن المزيد من المدن تتجه نحو أن تصبح متجددة بنسبة 100٪ ، فإن الشركات تلعب أيضًا دورًا من خلال شراء مستويات قياسية من الطاقة المتجددة.
بالطبع ، نظرًا لكون الوقود الأحفوري موردًا محدودًا ، فمن المنطقي أن المستقبل متجدد ، ومن المتوقع أن تستمر المصادر المتجددة في الزيادة ، مما يؤدي إلى انخفاض التكلفة أيضًا.
كيف يمكن للطاقة النظيفة أن تقلل من ظاهرة الاحتباس الحراري؟
يستخدم البشر الوقود الأحفوري لأكثر من 150 عامًا ، ومع ازدياد استخدامه ، زاد إطلاق غازات الاحتباس الحراري التي يتم إنتاجها عند حرق هذا الوقود. غازات الدفيئة هذه تحبس الحرارة في الغلاف الجوي مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الأرض. هذا الاحترار العالمي هو أحد أعراض تغير المناخ الذي شهد ارتفاعًا في الظواهر الجوية المتطرفة ، وتحول موائل الحياة البرية والسكان ، وارتفاع مستويات سطح البحر وتأثيرات أخرى.
لأن مصادر الطاقة المتجددة لا تنبعث منها غازات الدفيئة مثل ثاني أكسيد الكربون ، فهي لا تساهم في ظاهرة الاحتباس الحراري. تعني هذه المصادر المتجددة أن تغير المناخ لم يتم تطويره ، في حين أن تدابير مثل إعادة التحريج يمكن أن تساعد في التخفيف من الأضرار التي لحقت بالفعل بالمناخ ، والجمع بين الحد من ظاهرة الاحتباس الحراري.
هل يمكن للطاقة النظيفة أن تحل محل الوقود الأحفوري؟
كما ذكرنا سابقًا ، كان البشر يستخدمون الوقود الأحفوري لعقود من الزمن ، مما يعني أن التحول إلى الطاقة النظيفة كان حديثًا نسبيًا. نتيجة لذلك ، لا يزال يُنظر إلى مصادر الطاقة المتجددة على أنها لا يمكن التنبؤ بها ولا تلبي حتى الآن متطلبات الطاقة العالمية. هذا يعني أن الطاقة المتجددة لا تزال تحتل الصدارة بمصادر الطاقة القائمة على الكربون.
ومع ذلك ، يُعتقد أنه يمكن موازنة احتياجاتنا من الطاقة من خلال التخزين الفعال للطاقة المتجددة بحيث يمكن استخدامها عند وجود الطلب. يتم بذل قدر كبير من العمل لتحسين البنية التحتية وقدرات التخزين للطاقة النظيفة ، حيث يقول الخبراء إن الطاقة المتجددة النظيفة يمكن أن تحل محل الوقود الأحفوري بحلول عام 2050.
كيف ستساعد الطاقة النظيفة اقتصادنا؟
هناك فوائد مالية تتعلق بالطاقة النظيفة، ليس أقلها إنشاء أعمال لتحسين البنية التحتية، وتصنيع حلول الطاقة النظيفة وتركيبها وصيانتها، تعد الطاقة المتجددة والنظيفة من قطاعات النمو، حيث يبدأ العالم في الابتعاد عن الوقود الأحفوري، مما يعني أنه ستنشأ المزيد من الفرص في مجالات تتراوح من التنقل الإلكتروني إلى توليد الطاقة وتخزينها.
يمكن أن تكون الخبرة التي تأتي مع تطوير حلول الطاقة من الجيل التالي مفيدة لأولئك الذين يحققونها ، حيث تقدم العمل والعقود لأولئك الذين يتباطؤون في الحصول على الطاقة النظيفة.
بطبيعة الحال ، فإن الآثار المالية للطاقة النظيفة ليست سوى جزء من القصة ، لأن الحافز الحقيقي وراء الطاقة النظيفة هو خلق مستقبل أفضل للكوكب. ولكن ، مع انخفاض استخدام الوقود الأحفوري ، ستنخفض أيضًا المكافآت المالية المرتبطة به ، مما يعني أن الطاقة النظيفة ليست جيدة فقط للبيئة ولكنها خطوة إلى الأمام للصناعة أيضًا.
كيف نحصل على طاقة نظيفة؟
يمكن الحصول على الطاقة النظيفة من مجموعة متنوعة من المصادر التي ، عند تجميعها معًا ، يمكن أن تخلق حلولًا لجميع احتياجاتنا من الطاقة.
ضوء الشمس هو مصدر الطاقة الأكثر وفرة والمتاح على هذا الكوكب، في الواقع كمية الطاقة الشمسية التي تصل إلى الأرض في ساعة واحدة كافية لتلبية متطلبات الطاقة الإجمالية للكوكب لمدة عام كامل. بالطبع الطاقة الشمسية محدودة بالوقت من اليوم وفصول السنة والموقع الجغرافي. على الرغم من ذلك، يتم استخدام الطاقة الشمسية على المستويين المحلي والكبير بالفعل.
تعد طاقة الرياح مصدرًا وفيرًا آخر للطاقة النظيفة، حيث تقدم مزارع الرياح مساهمة جيدة في الطاقة في المملكة المتحدة وأماكن أخرى. حتى الآن، بينما تتوفر طاقة الرياح المحلية “خارج الشبكة”، ليست كل خاصية مناسبة لتوربينات الرياح.
الطاقة المائية أو الطاقة المائية هي واحدة من أكثر مصادر الطاقة النظيفة تطوراً تجارياً، يُنظر إلى مصدر الطاقة هذا على أنه أكثر موثوقية من طاقة الرياح أو الطاقة الشمسية ويسمح أيضًا بالتخزين السهل للطاقة المتولدة بحيث يمكن استخدامها بما يتماشى مع الطلب. كما يتم التحقيق في الطاقة المائية البلدية ، مما يعني أن المستقبل يمكن أن يرانا جميعًا نستخدم تدفق المياه عبر الأنابيب في منازلنا لتوليد الكهرباء. طاقة المد والجزر هي نسخة واسعة النطاق من الطاقة الكهرومائية ، وعلى الرغم من أنها لا توفر إمدادًا ثابتًا بالطاقة ، إلا أنها يمكن التنبؤ بها وموثوقة للغاية.
تطوير الطاقة الحرارية الأرضية ، التي تسخر الحرارة الطبيعية تحت سطح الأرض. يستخدم هذا المورد لتدفئة المنازل أو توليد الكهرباء، وهو أكثر فعالية في بعض المناطق من غيرها، أيسلندا، على سبيل المثال، لديها موارد حرارية أرضية وفيرة ويمكن الوصول إليها بسهولة، في حين أن الحرارة الجوفية في المملكة المتحدة ، بالمقارنة ، متاحة بحرية أقل بكثير.
تستخدم الكتلة الحيوية الوقود الصلب الناتج عن المواد النباتية لإنتاج الكهرباء. على الرغم من أن مصدر الطاقة هذا لا يزال يتطلب حرق المواد العضوية، إلا أن هذا ليس خشبًا وهو الآن أكثر نظافة وكفاءة في استخدام الطاقة مما كان عليه في الماضي. إن استخدام النفايات الزراعية والصناعية والمنزلية كوقود صلب وسائل وغاز ليس اقتصاديًا فحسب، بل له أيضًا فوائد بيئية أيضًا.
هل الطاقة النظيفة نظيفة حقًا؟
جميع مصادر الطاقة النظيفة، بحكم تعريفها، “نظيفة” ، ولكن ليست كل مصادر الطاقة المتجددة نظيفة، على سبيل المثال، يمكن أن يكون حرق الأخشاب من الغابات المُدارة بشكل مستدام متجددًا ، لكنه ليس نظيفًا لأن هذا يطلق ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.
لكي تكون نظيفًا حقًا ، يجب أن تكون تكلفة إنتاج الكربون وتخزينه صفرًا ، وهنا يُنظر إلى مصادر مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح على أنها نظيفة ومتجددة حقًا.
