ليست كل المصادر المستخدمة في صناعة الطاقة المتجددة خضراء.. ما هي الطاقة الخضراء؟
تتجنب المصادر الخضراء عمليات التعدين أو الحفر الضارة بالنظم البيئية..
كتب مصطفى شعبان
الطاقة الخضراء هي أي نوع من أنواع الطاقة يتم إنشاؤه من الموارد الطبيعية، مثل ضوء الشمس أو الرياح أو الماء، غالبًا ما تأتي من مصادر الطاقة المتجددة على الرغم من وجود بعض الاختلافات بين الطاقة المتجددة والطاقة الخضراء، وهو ما سنوضحه كالتالي..
المفتاح مع موارد الطاقة هذه هو أنها لا تضر بالبيئة من خلال عوامل مثل إطلاق غازات الدفيئة في الغلاف الجوي.
كيف يعمل؟
كمصدر للطاقة، غالبًا ما تأتي الطاقة الخضراء من تقنيات الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة الحرارية الأرضية والكتلة الحيوية والطاقة الكهرومائية، تعمل كل من هذه التقنيات بطرق مختلفة، سواء كان ذلك عن طريق أخذ الطاقة من الشمس ، كما هو الحال مع الألواح الشمسية ، أو استخدام توربينات الرياح أو تدفق المياه لتوليد الطاقة.
ماذا تعني؟
لكي تُعتبر طاقة خضراء، لا يمكن أن ينتج المورد تلوثًا، مثل الموجود مع الوقود الحفري، هذا يعني أنه ليست كل المصادر التي تستخدمها صناعة الطاقة المتجددة خضراء. على سبيل المثال، قد يكون توليد الطاقة الذي يحرق المواد العضوية من الغابات المستدامة متجددًا، ولكنه ليس بالضرورة أخضر، بسبب ثاني أكسيد الكربون الناتج عن عملية الحرق نفسها.
عادة ما يتم تجديد مصادر الطاقة الخضراء بشكل طبيعي، على عكس مصادر الوقود الحفري مثل الغاز الطبيعي أو الفحم، والتي يمكن أن تستغرق ملايين السنين لتطويرها. غالبًا ما تتجنب المصادر الخضراء أيضًا عمليات التعدين أو الحفر التي يمكن أن تلحق الضرر بالنظم البيئية.
ما هي أنواع الطاقة الخضراء؟
المصادر الرئيسية هي طاقة الرياح والطاقة الشمسية والطاقة الكهرومائية (بما في ذلك طاقة المد والجزر، والتي تستخدم طاقة المحيط من المد والجزر في البحر). يمكن إنتاج الطاقة الشمسية وطاقة الرياح على نطاق صغير في منازل الناس أو بدلاً من ذلك، يمكن توليدها على نطاق صناعي أكبر.
الأشكال الستة الأكثر شيوعًا
1. الطاقة الشمسية
عادة ما يتم إنتاج مصدر الطاقة الخضراء المتجددة المشترك هذا باستخدام الخلايا الكهروضوئية التي تلتقط ضوء الشمس وتحوله إلى كهرباء، كما تستخدم الطاقة الشمسية لتدفئة المباني والمياه الساخنة وكذلك للطهي والإضاءة. أصبحت الطاقة الشمسية الآن ميسورة التكلفة بما يكفي لاستخدامها للأغراض المنزلية بما في ذلك إضاءة الحدائق، على الرغم من استخدامها أيضًا على نطاق أوسع لتشغيل أحياء بأكملها.
2. طاقة الرياح
مناسبة بشكل خاص للمواقع البحرية والارتفاعات العالية، تستخدم طاقة الرياح قوة تدفق الهواء حول العالم لدفع التوربينات التي تولد الكهرباء بعد ذلك.
يستخدم هذا النوع من الطاقة الخضراء، المعروف أيضًا باسم الطاقة الكهرومائية، تدفق المياه في الأنهار والجداول والسدود أو في أي مكان آخر لإنتاج الطاقة، يمكن أن تعمل الطاقة الكهرومائية على نطاق صغير باستخدام تدفق المياه عبر الأنابيب في المنزل أو يمكن أن تأتي من التبخر أو هطول الأمطار أو المد في المحيطات.
تعتمد الطريقة “الخضراء” التي تعتمد عليها الأنواع الثلاثة التالية من الطاقة الخضراء على كيفية إنشائها …
4. الطاقة الحرارية الجوفية
يستخدم هذا النوع من الطاقة الخضراء الطاقة الحرارية التي تم تخزينها تحت القشرة الأرضية. في حين أن هذا المورد يتطلب الحفر للوصول إليه، مما يجعل التأثير البيئي موضع تساؤل، فهو مورد ضخم بمجرد الاستفادة منه. تم استخدام الطاقة الحرارية الأرضية للاستحمام في الينابيع الساخنة منذ آلاف السنين، ويمكن استخدام هذا المورد نفسه للبخار لتشغيل التوربينات وتوليد الكهرباء.
تكفي الطاقة المخزنة في الولايات المتحدة وحدها لإنتاج 10 أضعاف كمية الكهرباء التي ينتجها الفحم حاليًا. في حين أن بعض الدول، مثل أيسلندا، لديها موارد حرارية أرضية يسهل الوصول إليها ، فهي مورد يعتمد على الموقع لسهولة الاستخدام ، ولكي تكون إجراءات الحفر “خضراء” تمامًا ، يجب مراقبتها عن كثب.
5. الكتلة الحيوية
يحتاج هذا المورد المتجدد أيضًا إلى إدارته بعناية حتى يتم تصنيفه حقًا على أنه مصدر “طاقة خضراء”. تستخدم محطات توليد الطاقة من الكتلة الحيوية نفايات الخشب ونشارة الخشب والنفايات الزراعية العضوية القابلة للاحتراق لتوليد الطاقة. في حين أن حرق هذه المواد يطلق غازات الدفيئة ، فإن هذه الانبعاثات لا تزال أقل بكثير من تلك الناتجة عن الوقود البترولي.
بدلاً من حرق الكتلة الحيوية كما ذكر أعلاه ، يمكن تحويل هذه المواد العضوية إلى وقود مثل الإيثانول والديزل الحيوي. بعد أن وفرت 2.7 ٪ فقط من الوقود العالمي للنقل في عام 2010 ، يُقدر أن الوقود الحيوي لديه القدرة على تلبية أكثر من 25 ٪ من الطلب العالمي على وقود النقل بحلول عام 2050.
ما أهمية الطاقة الخضراء؟
الطاقة الخضراء مهمة للبيئة لأنها تستبدل الآثار السلبية للوقود الأحفوري ببدائل صديقة للبيئة. الطاقة الخضراء ، المشتقة من الموارد الطبيعية ، غالبًا ما تكون متجددة ونظيفة ، مما يعني أنها لا تصدر غازات دفيئة أو تصدر القليل منها وغالبًا ما تكون متاحة بسهولة.
حتى عندما يتم أخذ دورة الحياة الكاملة لمصدر للطاقة الخضراء في الاعتبار ، فإنها تطلق غازات دفيئة أقل بكثير من الوقود الأحفوري ، بالإضافة إلى مستويات قليلة أو منخفضة من ملوثات الهواء. هذا ليس مفيدًا لكوكب الأرض فحسب ، ولكنه أيضًا أفضل لصحة الأشخاص والحيوانات التي يتعين عليها تنفس الهواء.
يمكن أن تؤدي الطاقة الخضراء أيضًا إلى استقرار أسعار الطاقة لأن هذه المصادر غالبًا ما يتم إنتاجها محليًا ولا تتأثر بالأزمة الجيوسياسية أو ارتفاع الأسعار أو اضطرابات سلسلة التوريد. تشمل الفوائد الاقتصادية أيضًا خلق فرص العمل في بناء المرافق التي غالبًا ما تخدم المجتمعات التي يعمل فيها العمال. شهدت الطاقة المتجددة خلق 11 مليون وظيفة في جميع أنحاء العالم في عام 2018 ، ومن المقرر أن ينمو هذا الرقم بينما نسعى جاهدين لتحقيق أهداف مثل صافي الصفر.
نظرًا للطبيعة المحلية لإنتاج الطاقة من خلال مصادر مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح ، فإن البنية التحتية للطاقة أكثر مرونة وأقل اعتمادًا على المصادر المركزية التي يمكن أن تؤدي إلى الاضطراب فضلاً عن كونها أقل مقاومة لتغير المناخ المرتبط بالطقس.
تمثل الطاقة الخضراء أيضًا حلاً منخفض التكلفة لاحتياجات الطاقة في أجزاء كثيرة من العالم. وسيتحسن هذا فقط مع استمرار انخفاض التكاليف ، مما يزيد من إمكانية الوصول إلى الطاقة الخضراء ، لا سيما في العالم النامي.
استخدامات الطاقة الخضراء
هناك الكثير من الأمثلة على الطاقة الخضراء المستخدمة اليوم ، من إنتاج الطاقة إلى التدفئة الحرارية للمباني والطرق الوعرة ووسائل النقل. تبحث العديد من الصناعات عن حلول صديقة للبيئة وإليك بعض الأمثلة:
1. تدفئة وتبريد المباني
يتم استخدام حلول الطاقة الخضراء للمباني التي تتراوح من كتل المكاتب الكبيرة إلى منازل الناس. وتشمل هذه سخانات المياه بالطاقة الشمسية ، والغلايات التي تعمل بوقود الكتلة الحيوية ، والحرارة المباشرة من الطاقة الحرارية الأرضية ، بالإضافة إلى أنظمة التبريد التي تعمل بمصادر متجددة.
2. العمليات الصناعية
يمكن تشغيل الحرارة المتجددة للعمليات الصناعية باستخدام الكتلة الحيوية أو الكهرباء المتجددة. يعتبر الهيدروجين الآن مزودًا كبيرًا للطاقة المتجددة لصناعات الأسمنت والحديد والصلب والصناعات الكيماوية.
3. النقل
يتزايد استخدام الوقود الحيوي المستدام والكهرباء المتجددة في النقل عبر قطاعات صناعية متعددة. السيارات هي مثال واضح مع تقدم الكهرباء لتحل محل الوقود الأحفوري، لكن الفضاء والبناء من المجالات الأخرى التي تبحث بنشاط في الكهرباء.
هل يمكن أن تحل الطاقة الخضراء محل الوقود الأحفوري؟
تمتلك الطاقة الخضراء القدرة على استبدال الوقود الأحفوري في المستقبل، ولكنها قد تتطلب إنتاجًا متنوعًا من وسائل مختلفة لتحقيق ذلك. الطاقة الحرارية الأرضية ، على سبيل المثال ، فعالة بشكل خاص في الأماكن التي يسهل فيها الاستفادة من هذا المورد ، في حين أن طاقة الرياح أو الطاقة الشمسية قد تكون أكثر ملاءمة للمواقع الجغرافية الأخرى.
ومع ذلك، من خلال الجمع بين العديد من مصادر الطاقة الخضراء لتلبية احتياجاتنا ، ومع التطورات التي يتم إجراؤها فيما يتعلق بإنتاج وتطوير هذه الموارد ، هناك كل الأسباب للاعتقاد بإمكانية التخلص التدريجي من الوقود الأحفوري.
ما زلنا على بعد بضع سنوات من حدوث ذلك ، ولكن تظل الحقيقة أن هذا ضروري للحد من تغير المناخ ، وتحسين البيئة والانتقال إلى مستقبل أكثر استدامة.
هل يمكن أن تكون مجدية الطاقة الخضراء اقتصاديًا؟
يتطلب فهم الجدوى الاقتصادية للطاقة الخضراء مقارنة بالوقود الأحفوري. الحقيقة هي أنه مع بدء نفاد الموارد الأحفورية التي يسهل الوصول إليها، فإن تكلفة هذا النوع من الطاقة ستزداد مع ندرة.
في نفس الوقت الذي يصبح فيه الوقود الأحفوري أكثر تكلفة ، تنخفض تكلفة مصادر الطاقة الأكثر اخضرارًا. تعمل عوامل أخرى أيضًا لصالح الطاقة الخضراء ، مثل القدرة على إنتاج حلول طاقة محلية غير مكلفة نسبيًا ، مثل المزارع الشمسية. يؤدي الاهتمام بحلول الطاقة الخضراء والاستثمار فيها وتطويرها إلى خفض التكاليف حيث نواصل بناء معرفتنا والقدرة على البناء على الإنجازات السابقة..نتيجة لذلك، لا يمكن أن تصبح الطاقة الخضراء مجدية اقتصاديًا فحسب ، بل يمكن أن تصبح أيضًا الخيار المفضل.
أي نوع هو الأكثر كفاءة؟
تعتمد الكفاءة في الطاقة الخضراء بشكل طفيف على الموقع ، فإذا كانت لديك الظروف المناسبة ، مثل ضوء الشمس المتكرر والقوي ، فمن السهل إنشاء حل سريع وفعال للطاقة.
ومع ذلك ، لمقارنة أنواع الطاقة المختلفة حقًا ، من الضروري تحليل دورة الحياة الكاملة لمصدر الطاقة. يتضمن ذلك تقييم الطاقة المستخدمة لإنشاء مورد الطاقة الخضراء ، وتحديد مقدار الطاقة التي يمكن تحويلها إلى كهرباء وأي مقاصة بيئية مطلوبة لإنشاء حل الطاقة. بالطبع ، قد يمنع الضرر البيئي المصدر من أن يكون “صديقًا للبيئة” حقًا ، ولكن عندما يتم الجمع بين كل هذه العوامل ، فإنه ينتج ما يُعرف باسم “تكلفة الطاقة المستوية” (LEC).
حاليًا ، يُنظر إلى مزارع الرياح على أنها المصدر الأكثر كفاءة للطاقة الخضراء لأنها تتطلب تكريرًا ومعالجة أقل من إنتاج الألواح الشمسية ، على سبيل المثال. ساعدت التطورات في تكنولوجيا المركبات والاختبار في تحسين العمر الافتراضي وبالتالي LEC لتوربينات الرياح. ومع ذلك ، يمكن قول الشيء نفسه عن الألواح الشمسية ، التي تشهد أيضًا قدرًا كبيرًا من التطور.
تتمتع حلول الطاقة الخضراء أيضًا بميزة عدم الحاجة إلى الكثير من نفقات الطاقة الإضافية بعد بنائها، لأنها تميل إلى استخدام مصدر طاقة متجدد بسهولة ، مثل الرياح. في الواقع ، تبلغ الكفاءة الإجمالية للطاقة القابلة للاستخدام للفحم 29٪ فقط من قيمة طاقتها الأصلية ، بينما توفر طاقة الرياح عائدًا بنسبة 1164٪ على مدخلاتها الأصلية من الطاقة.
يتم تصنيف مصادر الطاقة المتجددة حاليًا على النحو التالي في الكفاءة (على الرغم من أن هذا قد يتغير مع استمرار التطورات): قوة الرياح – الحرارة الأرضية – الطاقة الكهرومائية – نووي – الطاقة الشمسية.
كيف يمكن أن تساعد البيئة؟
توفر الطاقة الخضراء فوائد حقيقية للبيئة حيث تأتي الطاقة من الموارد الطبيعية مثل ضوء الشمس والرياح والمياه. تتجدد مصادر الطاقة هذه باستمرار ، وهي النقيض المباشر للوقود الأحفوري غير المستدام الذي ينبعث منه الكربون والذي يدعمنا لأكثر من قرن.
يُعد توليد الطاقة بدون انبعاثات كربونية خطوة كبيرة نحو مستقبل أكثر صداقة للبيئة. إذا تمكنا من استخدامه لتلبية احتياجاتنا من الطاقة والصناعة والنقل ، فسنكون قادرين على تقليل تأثيرنا على البيئة بشكل كبير.
