أنواع الطاقة المتجددة

أنواع الطاقة المتجددة: نعلم جميعًا جيدًا أن تخزين الطاقة الطبيعية على الكوكب آخذ في النفاد وأن الموارد التي استخدمها البشر حتى الآن ستنفد عاجلاً أم آجلاً.

السبيل الوحيد للادخار للأجيال القادمة وبقاء البشرية هو استخدام الطاقة المتجددة.

في هذا القسم ، نقدم لك 9 مصادر من أنواع الطاقة المتجددة المهمة و القابلة للتجديد.

أنواع الطاقة المتجددة

1. طاقة المد والجزر

طاقة المد والجزر تعتبر من أهم أنواع الطاقة المتجددة و هي شكل من أشكال الطاقة المائية المشتقة من تحويل طاقة المد والجزر إلى أشكال مفيدة من الطاقة – الكهرباء بشكل أساسي.

على الرغم من عدم استخدامها على نطاق واسع بعد ، إلا أن طاقة المد والجزر يمكن أن تكون مصدرًا جيدًا للكهرباء في المستقبل.

المد والجزر يمكن التنبؤ به بشكل أفضل من طاقة الرياح والطاقة الشمسية.

من بين مصادر الطاقة المتجددة ، واجه استخدام طاقة المد والجزر دائمًا مشكلة التكلفة العالية والقيود في الأماكن ذات المد والجزر الشديدة أو معدلات تدفق المياه المرتفعة.

ومع ذلك ، فإن العديد من التطورات الحديثة في كل من التصميم مثل محطات طاقة المد والجزر الديناميكية،

وبحيرات المد والجزر وتكنولوجيا التوربينات مثل التوربينات المحورية الجديدة وذات التدفق المتقاطع تشير إلى أن جميع طاقة المد والجزر الحالية قد تكون مختلفة عما كان يُفترض سابقًا.

أعلى بكثير ويمكن تخفيض التكاليف الاقتصادية والبيئية إلى مستوى تنافسي.

إنه أول نموذج تجاري صنع في أيرلندا، تاريخيا ، توجد طواحين المد والجزر في كل من أوروبا والساحل الشرقي لأمريكا الشمالية.

تم تخزين المياه الواردة في برك كبيرة ، وعندما هدأت الموضة ، تم غزل دورات المياه ، باستخدام هذه القوة الميكانيكية لطحن الحبوب.

يعود تاريخ أولهم إلى العصور الوسطى وحتى إلى روما القديمة.

لم يتم إدخال عملية استخدام المياه الجارية والتوربينات الدوارة لتوليد الكهرباء إلا في القرن التاسع عشر في الولايات المتحدة وأوروبا.

محطة توليد الطاقة من المد والجزر رانس هي أول محطة لتوليد الطاقة من المد والجزر على نطاق واسع يتم تشغيلها في عام 1966.

2. الطاقة الشمسية
   

الطاقة الشمسية هي تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء ، إما بشكل مباشر أو غير مباشر باستخدام نظام كهروضوئي ،

باستخدام الطاقة الشمسية المركزة. تستخدم أنظمة الطاقة الشمسية المركزة العدسات والمرايا وأنظمة التتبع لتركيز ضوء الشمس.

تقوم الأنظمة الكهروضوئية أيضًا بتحويل الضوء إلى تيار كهربائي باستخدام التأثير الكهروضوئي.

تم بناء محطات الطاقة الشمسية المركزة في الثمانينيات.

تقع أكبر محطة للطاقة الشمسية في العالم ، بقدرة 354 ميجاوات ، في صحراء موهافي ، وفقًا لأخبار بارغ.

3. CNG الغاز الطبيعي

الغاز الطبيعي المضغوط أو السيانيد هو وقود يستخدم بشكل أساسي كبديل للبنزين والديزل وغاز البترول المسال.

ينبعث السيانيد من تلوث أقل من الثلاثة. كما أنه أكثر أمانًا عند التسرب لأن الغاز أخف من الهواء ويتشتت بسرعة.

يتكون السيانيد عن طريق ضغط الغاز الطبيعي بحيث يكون الحجم الذي يشغله أقل من واحد بالمائة من الحجم الذي يشغله الغاز الطبيعي في الظروف العادية.

يتكون الغاز الطبيعي بشكل أساسي من الميثان ويتم إنتاجه من آبار الغاز الطبيعي وآبار النفط ومعالجة النفايات.

يستخدم السيانيد في كل من المركبات التي تعمل بالبنزين والتي تم تعديل محركاتها لاستخدام السيانيد وفي المركبات المصممة خصيصًا لمحركات حرق السيانيد.

في عام 2013 ، كان هناك أكثر من 18 مليون سيارة صينية نشطة.

تمتلك إيران أكبر أسطول من المركبات الصينية الصنع بـ 3.5 مليون مركبة.

تأتي باكستان والأرجنتين بأكثر من مليوني سيارة والبرازيل والصين والهند بأكثر من مليون ونصف سيارة المسيح السماوي في الرتب التالية.

مزايا استخدام الغاز الطبيعي مقارنة بالبنزين هي أقل تلوثًا ، وارتفاع رقم الأوكتان (130) ، وزيادة في الكفاءة بنسبة 15٪

4. الكهرباء الحرارية الجوفية
   

يعود أول استخدام للطاقة الحرارية الأرضية إلى عهد الأمير غوينوري كونتي في إيطاليا.

بدأ أول استخدام تجاري للطاقة الحرارية الجوفية كمصدر للكهرباء في إيطاليا عام 1904 ، تلاه في عام 1958 محطة ويراكي لتوليد الطاقة الحرارية الأرضية في نيوزيلندا ،

وفي الستينيات من القرن الماضي من قبل محطة لتوليد الطاقة في المنطقة البركانية في ولاية كاليفورنيا بالولايات المتحدة الأمريكية.

اليوم هي أكبر محطة لتوليد الطاقة الحرارية الأرضية. بحلول عام 2008 ، شكلت الطاقة الحرارية الأرضية أقل من واحد في المائة من إجمالي توليد الكهرباء في العالم.

يعتبر إنتاج الطاقة الحرارية الجوفية طاقة موثوقة بسبب الكمية الصغيرة جدًا من الطاقة الحرارية المستخرجة مقارنة بالحرارة الداخلية للأرض.

متوسط ​​معدل الانبعاث لمحطات الطاقة الحرارية الأرضية الحالية هو 122 كجم من ثاني أكسيد الكربون (CO2) لكل ميغاواط ساعة من الكهرباء ، وهو ما يعادل ثُمن مثيله في محطات الطاقة التقليدية التي تعمل بالفحم.

5. الطاقة الكهرومائية
   

وتعتبر من أهم أنواع الطاقة المتجددة ، تحصل معظم محطات الطاقة الكهرومائية على طاقتها من الطاقة الكامنة للمياه خلف السد.

في هذه الحالة ، تعتمد الطاقة المنتجة من الماء على حجم المياه خلف السد والاختلاف في الارتفاع بين مصدر ومخرج مياه السد.

يسمى هذا الاختلاف في الارتفاع بارتفاع الضغط ويُشار إليه بالرمز H (اختصار للرأس).

في الواقع ، تتناسب كمية الطاقة الكامنة للماء مع ارتفاع الضغط. لزيادة مسافة الضغط أو الارتفاع ، يسافر الماء عادة مسافة طويلة في أنبوب كبير للوصول إلى التوربينات المائية.

تستخدم بعض محطات الطاقة الكهرومائية ، غير العديدة ، الطاقة الحركية للمياه الجارية. ليست هناك حاجة لبناء سد في هذه المجموعة من محطات الطاقة.

تعمل توربينات محطات الطاقة هذه كعجلة زرقاء. هذا النوع من استخدام الطاقة هو فرع جديد نسبيًا من علم حركة السوائل.

6. الطاقه الذرية
   

يوجد في كل ذرة جزيئات من الطاقة الكامنة يتم بواسطتها ربط المكونات المختلفة للذرة معًا ، وبالتالي فإن نواة الذرة هي مصدر للطاقة يتم إطلاقها عند انقسام الذرة.

يمكن للطاقة الموجودة في النوى الذرية لبعض العناصر (مثل اليورانيوم) أن تفعل الشيء نفسه مثل حرق كميات كبيرة من النفط والغاز عند إطلاقها ،

لكن حرق النفط والغاز يخلق مشاكل بيئية وينتج كميات كبيرة من غازات الاحتباس الحراري.

إلى جانب مصادر الطاقة المستدامة الأخرى ، تعد الطاقة النووية طريقة لإنتاج طاقة منخفضة الكربون لتوليد الكهرباء التي تشبه المصادر المتجددة الأخرى مقارنة بانبعاثات غازات الاحتباس الحراري لكل وحدة طاقة منتجة.

وهكذا ، منذ بدء الاستغلال التجاري لمحطات الطاقة النووية في السبعينيات من القرن الماضي ، تم منع إنتاج 64 جيجا طن من ثاني أكسيد الكربون.

مثلما تولد معظم محطات الطاقة الحرارية الكهرباء عن طريق تثبيط الطاقة الحرارية المنبعثة من الوقود الأحفوري ، فإن محطات الطاقة النووية تستخدم الطاقة المنبعثة من نوى الذرات في عملية انشطار النواة داخل المفاعل النووي.

يتم تبديد حرارة قلب المفاعل بواسطة نظام تبريد ، وباستخدام هذه الحرارة ، يتم نقل التوربينات البخارية المتصلة بالمولد لتوليد الكهرباء.

7. طاقة الأمواج
   

وفقًا لـ Bargh News ، يتم إنتاج طاقة الأمواج في المحيط المفتوح بفعل الرياح على سطح المحيط.

تقدر الطاقة الإجمالية للموجة الموزعة على الأرض بحوالي 2.5 × 106 ميجاوات ، أي حوالي إجمالي الطاقة الموزعة للمد والجزر.

تعد طاقة الأمواج مصدرًا متجددًا ويمكن إنتاجها عادة أكثر من طاقة الرياح.

تتجدد الطاقة المستخرجة من الأمواج بسرعة عن طريق التفاعل بين سطحين من أسطح المحيطات. طاقة الموجة غير منتظمة ومتذبذبة ومنخفضة التردد ، والتي يجب تحويلها إلى تردد 60 هرتز قبل إضافتها إلى الشبكة.

8. طاقة الرياح
   

يتم توليد طاقة الرياح بكميات كبيرة في مزارع الرياح ومتصلة بشبكة الكهرباء. عادة ما تستخدم التوربينات بأعداد صغيرة فقط لتزويد المناطق النائية بالكهرباء.

تعتبر الرياح من الخصائص الرئيسية للطاقة الشمسية والهواء المتحرك ، وجزء صغير من الشمس يتم تحويله من ضوء الشمس الخارجي إلى الغلاف الجوي إلى طاقة رياح

ولكن من بين أسباب رغبة الدول في زيادة قدرة توليد طاقة الرياح. لأن طاقة الرياح وفيرة ومتجددة ونظيفة ،

فهي موجودة في جميع أنحاء العالم وتنبعث منها غازات دفيئة أقل من الوقود الأحفوري.

تعود أقدم طريقة لاستخدام طاقة الرياح إلى إيران القديمة. ولأول مرة نجح الإيرانيون في استخدام طاقة الرياح لقلب دلو أو عجلة بئر وجلب المياه من آبار مياههم إلى سطح الحقول.

ربما تم بناء أول طاحونة هوائية من قبل الفرس القدماء ، واستخدم الإغريق طاقة الرياح لسحق البذور ، واستخدمها المصريون والرومان والصينيون في القوارب والري.

في القرن الثالث عشر ، تم جلب هذه التكنولوجيا إلى أوروبا من قبل الصليبيين ، وكان الهولنديون نشيطين للغاية في تطوير توربينات الرياح ،

بحيث في منتصف القرن التاسع عشر ، تم استخدام حوالي 9000 توربينة رياح لأغراض مختلفة.

9. الكتلة الحيوية
   

تعتبر الكتلة الحيوية مصدرًا متجددًا للطاقة المشتقة من المواد البيولوجية ، وبشكل عام ، فإن جميع النفايات ذات الأصل البيولوجي والناشئة عن تكاثر الخلايا تسمى الكتلة الحيوية.

تشمل موارد الكتلة الحيوية المناسبة لإنتاج الطاقة مجموعة واسعة من المواد التي تنقسم بشكل أساسي إلى ست مجموعات:

1. الغابات ومخلفاتها
2. المنتجات والنفايات الزراعية ، والبستنة وصناعة الأغذية
3. نفايات الثروة الحيوانية
4. مياه الصرف الصحي البلدية
5. الصرف الصحي والنفايات والمخلفات الصناعية العضوية
6. المخلفات الصلبة.

تشتمل الكتلة الحيوية أيضًا على النفايات الحيوية القابلة للاحتراق ، ولكنها لا تشمل المواد الحيوية مثل الوقود الأحفوري الذي شوهته العمليات الجيولوجية ، مثل الفحم أو النفط.