الطاقة هي وسيلة لتلبية احتياجات الإنسان في مجالات الحياة المتعددة فعلى مر العصور تطور الإنسان وتطورت التقنيات معه فأضحى كائن استهلاكي يحتاج إلى موارد كبيرة ليواكب الحياة، فيحول الإنسان الطاقة إلى ما يخدم مصالحه، فقد يستنبط منها طاقة كهربائية أو حرارية أو ميكانيكة، ولكن لكل شيء مادي نهاية ونفاذ لذلك اتجه الإنسان إلى الطاقة المتجددة ليشق طريقه بعيداً عن استنفاذ الموارد البيئية، وفي هذا المقال سنتحدث عن تعريف الطاقة المتجددة وأهم مواردها.
ما هي الطاقة المتجددة؟
الطاقة المستدامة المتجددة (Renewable Energy) هي الطاقة التي تتجدد من تلقاء نفسها، وهي مصطلح ظهر في العصر الحديث يشير إلى أنواع الطاقة التي يعتمد في توليدها على موارد مستدامة، أي موارد الأرض الطبيعية التي تتجدد باستمرر كالهواء والشمس والماء، وما يميز هذه الطاقات هو أنها صديقة للبيئة تكاد تخلو من أي أثر للتلوث، وإن وجدت فهذه الآثار لا تقارن أبداً بالآثار الناجمة عن حرق الوقود الأحفوري.
وقد أصبحت الطاقة المتجددة في يومنا هذا جزء لا يتجزأ من الحياة اليومية للإنسان، فقد طور العلماء والباحثون هذه التقنيات لتخدم شريحة كبيرة من المجتمع في مختلف المجالات الصناعية والزراعية وحتى المنزلية، كتوليد الكهرباء وتسخين المياة والطاقة الضوئية، ومنذ انتشارها حصدت مبيعات عالمية قياسية فكان لها دور في تحريك المجال التجاري وعمليتي التصدير والاستيراد، وهذا ما جعلها محور العديد من المناقشات في بلدان العالم الكبرى.
كما أن نسبة التلوث انخفضت جداً مقارنة بما كانت قبل وجودها، فهي عبارة عن موارد طبيعية لا تنفذ يتم الاستفادة منها في توليد مصدر للطاقة أو تخزين الطاقة، على عكس الغاز أو الوقود الأحفوري لا يمكن لهذه الموارد أن تنفذ، وتعد بصيص الأمل الذي سينقذ العالم من الانهيار في حال نفذت مصادر الطاقة، لا يتدخل الإنسان في هذه الطاقة حيث أنها مجانية ونظيفة، وهذا ما جعلها محط الأنظار في هذا العصر. [1]
مصادر الطاقة المتجددة
بعد التعريف عن الطاقة المتجددة سنتطرق لذكر المصادر الطبيعية التي تؤمن طاقة مجانية وغير قابلة للنفاذ، تسعى الدول والمنظمات العالمية لاستثمار هذه المصادر وتسخيرها لخدمة التطور الحاصل وفيما يلي سنذكر هذه المصادر التي تعد ثروة مجانية وكنز غير قابل للنفاذ: [2]
- الكتلة الحيوية: ويمكن تعريفها بأنها النباتات والكائنات الدقيقة التي تتحلل في التربة لتتحول إلى وقود حيوي يستثمر في توليد الطاقة، كما أن الكتلة الحيوية تشمل النفايات التي تتحلل عند دفنها ويمكن حرقها كوقود، ويتضمن الوقود الحيوي الديز الحيوي والإيتانول والميتان والبيوتانول الحيوي.
- الطاقة الكهرومائية: وهي طاقة أكثر أماناً من الكتلة الحيوية التي تحتاج إلى حرق، ففي الطاقة الكهرومائية يتم الاستفادة من حركة الماء ضمن عنفات توليد أو من حركة المد والجزر لتوليد طاقة كهربائية، كما أنه تم بناء العديد من المشاريع والسدود على مسار الأنهار ومزودة بتقنايات حديثة وتكلفة هذه الطريقة منخفضة بالنسبة لباقي المصادر كما أنها مرنة وتنافسية في مجال توليد الطاقة الكهربائية.
- الطاقة الشمسية: تم تصنيع ألواح شمسية لامتصاص ضوء وحرارة الشمس وتحويلها لطاقة ضمن عملية تحويل ميكانيكة لتوليد طاقة كهربائية أو طاقة ضوئية أو طاقة حرارية وهي أكثر الموارد فائدة وخاصة للدول التي تقع على خط حراري وذات مناخ حار.
- طاقة الرياح: وهي طاقة كهروميكانيكة يتم الاستفادة من حركة الرياح من خلال آلات وعنفات ذات مراوح يتم تدويرها عند هبوب رياح قوية وتكون موصولة بمحطات لتوليد الطاقة، تختلف جودة هذه الطريقة باختلاف مناخ البلدان ومكان توزع الأبراج والعنفات فهذه الطريقة تحتاج إلى أماكن خالية لا يوجد فيها مصدات ريحية كالمناطق الريفية.
- الطاقة الحرارية الجوفية: وهي مصدر طاقة بديل تم اكتشافه في الآونة الأخيرة ويتم تعريفها بأنها طاقة حرارية جوفية مرتفعة مختزنة ضمن صخور أو صهارة في باطن الأرض من الصعب الوصول إلى هذه الطاقة فهي تحتاج إلى معدات حفر وأنابيب كما أنها مكلفة، ولكنها ما تزال طاقة عظيمة يمكن الاستفادة منها فهي قادرة على توليد طاقة تغطي احتياجات الكرة الأرضية كاملة ل 100,000 سنة قادمة.
مميزات الطاقة المتجددة
لا شك أن سبب الدراسات والأبحاث التي تدور عن الطاقة المتجددة هو ميزاتها التي تجعلها حلاً لأغلب المشاكل البيئية التي تواجه النظام الطبيعي، وبالحديث عن الطاقة المتجددة فإن ميزاتها تشمل العديد من الأصعدة والجوانب الاقتصادية والاجتماعية والبيئية وهذا ما سنذكره هنا:[3]
- طاقة نظيفة: إن الطاقة المتجددة لا تسبب آثار سلبية على البيئة على خلاف الوقود الأحفوري أو مصادر الطاقة الأخرى التي تولد غازات وأبخرة ملوثة للجو والتي تسبب احتباساً حرارياً وازدياد في حجم ثقب الأوزون، وهذه الميزة للطاقة المتجددة تعتبر حلاً جديداً للتخلص من المشاكل البيئية التي تزيد حال الكرة الأرضية سوءً.
- طاقة متوافرة: أغلب بقاع العالم تمتلك نوعاً من أنواع الطاقة المتجددة سواء طاقة مائية أو شمسية أو هوائية، وبذلك يمكن توفير الطاقة للبلدان النامية والدول الفقيرة التي لا يمكّنها اقتصادها من استيراد الوقود الأحفوري ودفع التكاليف العالية المرتبطة به.
- طاقة متجددة: يمكن استباط هذه الميزة من مسمى الطاقة المتجددة فإن هذه الأنواع من الطاقة لا تنضب ولا تنفذ فهي طاقة متجددة ودائمة بشكل أو بآخر، فلا يوجد محدودية للاستفادة من الشمس أو الرياح، كما أن المياه لا تنتهي بسبب دورة المياه والامطار وبذلك تستطيع هذه اطاقة أن تكون القشة التي يتعلق بها الإنسان.
- تساعد في التنمية الاقتصادية: تدعم هذه الأنواع من الطاقة اقتصاد الدول فالمال المدفوع لاستيراد وشراء النفط أو الغاز وباقي أنواع الوقود الأحفوري يمكن أن يستثمر بأمور أخرى وبدلاً من ذلك يمكن بناء ألواح شمسية وعنفات مائية أو هوائية وبذلك يحقق البلد اكتفاء ذاتي من ناحية الطاقة ويقوي اقتصاده.
- توفير فرص عمل: إنها ميزة مختلفة عن باقي الميزات فالمنشآت التي يتم بنائها لتوليد الطاقة تحتاج إلى أيدي عاملة لإدارتها والعمل بها، وبذلك ستنخفض نسب البطالة وتتحسن الأحوال المعيشية للسكان.
استخدامات الطاقة المتجددة
يمكن تسخير الطاقة الناتجة مثل طاقة الشمس والرياح وغيرهما في مجالات متعددة كالمجال الصناعي والزراعي وفي نطاق الحياة اليومية، وهذه الاستخدامات وفرت الراحة للإنسان وفيما يلي سنذكر هذه الاستخدامات:[4]
- في المجال الزراعي: يمكن الاستفادة من الطاقة البديلة بشكل واسع في الزراعة حيث أن الطواحين الهوائية استخدمت لطحن الحبوب والمحاصيل الزراعية والطاقة المتولدة عن الشمس والماء تستخدم لتحريك الآلات في المصانع الزراعية وتدعم أنظمة الري بدلاً من مولدات الديزل باهظة الثمن.
- في المجال الصناعي: استبدلت المصانع الوقود كالبنزين والغاز بالطاقة الناتجة عن المصادر البيئية المتجددة في تشغيل الآلات ودعم هيكل المصنع، كما اعتمد عليها في توفير طاقة نظيفة والتخفيف في التلوث البيئي الحاصل من غازات المصنع.
- في وسائل النقل: تجرى حالياً أبحاث مربحة ومذهلة مضمونها هياكل لسيارات ومركبات نقل تعتمد في بنيتها على الألواح الشمسية بدلاً من الوقود وذلك سيوفر كثيراً من المال وسيكون أكثر أماناً للبيئة وإن هذه الأبحاث ستكون نقلة نوعية في مجال النقل.
- الطاقة الكهروضوئية: وهي أهم الاستخدامات التي وفرتها الطاقة المتجددة فالطاقة الناتجة يمكن تحويلها إلى كهرباء تستخدم لإنارة المنازل والشوارع والمعامل والمنشآت كافة، فالكهرباء ضرورة يومية لا يمكن الاستغناء عنها في أي مجال.
- الطاقة الكهروحرارية: استخدمت الطاقة المتجددة كمصدر حراري في العديد من المجالات سواء في التدفئة المركزية للمشافي والمعامل والمراكز المتنوعة أو في المجال الزراعي حيث أن الألواح الشمسية استخدمت لتدفئة البيوت البلاستيكية الزراعية.
مساوئ الطاقة المتجددة
إن الموارد المتجددة اختصرت على الانسان الكثير من العناء والتعب على الرغم من ذلك إلا أنها سلاح ذو حدين فهي تمتلك سلبيات على النظام البيئي نذكر منها:[5]
- سلبيات الطاقة الكهرومائية: تسيطر هذه الطاقة على الأسواق في هذه الفترة وعلى الرغم من أنها مفيدة وتسد حاجات مناطق كبيرة وكثيرة من الكهرباء إلا أنها خطيرة ويجب التعامل معها بحذر حيث أنه عند فتح السدود يتدفق الماء بسرعة كبيرة فيرتفع منسوب المياه في الأنهار المتصلة بالسدود مما يؤدي إلى فيضانات قد تغرق القرى والمناطق الزراعية المحيطة.
- سلبيات طاقة الرياح: انتشرت العنفات الهوائية المستخدمة في توليد الكهرباء بشكل كبير وقد تم بناء العديد منها في المناطق البرية المرتفعة وداخل البحار أي بشكل عام في المناطق المعرضة لتيارات هوائية قوية ولكن تبين أن هذه العنفات قد تسببت بمقتل عدد كبير من الطيور البرية والبحرية وهذا سبب نقصاً في الثروة الحيوانية.
- سلبيات الطاقة الشمسية: تملأ هذه المرافق مساحات واسعة في المناطق السكنية وقد قام العديد من الناس والشركات ببناء هذه الألواح على حساب الأراضي الزراعية مما ولد ضغطاً على أنابيب الصرف الصحي وانجراف التربة ومنع التنقيب عن الموارد الموجود أسفل الأرض التي تشغلها لذلك لابد من إجراء دراسة لاختيار المكان المناسب لتقليل هذه الآثار السلبية.
- سلبيات الطاقة الحيوية: إن السلبيات في هذا المجال ناتجة عن السلوك البشري العشوائي والغير مدروس، فالموارد الأولية لهذا النوع من الطاقة يعتمد بشكل أـساسي على خشب الأشجار وبقايا المحاصيل وبالتالي حصد الأراضي الزراعية بطريقة خاطئة يسبب انجراف التربة فالأشجار فضلاً عن كونها مصدر للأوكسجين فهي تشكل مصدات ريحية تمنع انجراف التربة.
- سلبيات طاقة حرارة الأرض: إن بناء محطات الطاقة الحرارية ليس بالأمر السهل فإنها تحتاج إلى دراسة طويلة وعمليات تنقيب دقيقة للحصول على المكان الأمثل للحفر تجنباً لحدوث زلازل أو كوارث وهزات ضخمة كما أن جوف الأرض مليء بالغازات شديدة السمية وهذه الآثار السلبية تكون خطيرة على المجتمع بسبب احتمالية حدوث زلازل وانفجار براكين وحدوث حالات تسمم بالغازات الأرضية.