ما هي أهمية الطاقة المتجددة؟
تعد الطاقة المتجددة (بالإنجليزية: Renewable Energy) المصدر الرئيسي للطاقة المستمدة من الموارد الطبيعية أو العمليات المتجددة. يُطلق عليها أحيانًا “الطاقة النظيفة”، وامتدت استخداماتها لتشمل مجالات عدة مثل التدفئة، والنقل، والإضاءة. وفيما يلي أبرز الفوائد الناتجة عن استخدام الطاقة المتجددة:
الاستقلال الاقتصادي والسياسي
تسهم الطاقة المتجددة في تعزيز الاقتصاد المحلي، حيث أن الاعتماد على الوقود الأحفوري المستورد يمكن أن يجعل الدولة عرضة للسياسات الاقتصادية والسياسية للدول الموردة. بالمقابل، فإن مصادر الطاقة المتجددة مثل طاقة الرياح، والطاقة الشمسية، والمياه، والكتلة الحيوية تتواجد بشكل عالمي وليس محصورًا في مناطق معينة كما هو الحال مع الوقود الأحفوري. الاعتماد على الطاقة المتجددة يقلل من الحاجة إلى الوقود المستورد.
ومن جهة أخرى، تحتاج الطاقة المتجددة إلى قوة عمل أكبر مما تحتاجه المصادر التقليدية التي تعتمد غالبًا على التكنولوجيا، مثل العمال الذين يقومون بتركيب الألواح الشمسية والفنيين القائمين على صيانة مزارع الرياح، مما يؤدي إلى خلق فرص عمل جديدة.
التكاليف المنخفضة
تشهد أسعار الطاقة المتجددة انخفاضًا مستمرًا، بالرغم من التطورات التكنولوجية المستمرة في هذا المجال. أصبحت المعدات المستخدمة في الطاقة المتجددة أكثر كفاءة، كما أن التكنولوجيا والهندسة شهدت تطورات ملحوظة. وهذا على عكس الغاز والوقود الأحفوري اللذين يتميزان بتقلبات سعرية دورية، رغم بعض المزايا.
تحسين الصحة العامة
تتسبب محطات الفحم والغاز الطبيعي في تلوث الهواء والماء، مما يؤدي إلى مشاكل صحية عديدة مثل اضطرابات التنفس، والمشاكل العصبية، والنوبات القلبية، والسرطان، والوفيات المبكرة. وغالبًا ما تكون هذه الآثار الصحية ناتجة عن تلوث الماء والهواء، ولا تنجم عن استخدام تقنيات الطاقة المتجددة، حيث تعمل أنظمة الرياح، والطاقة الشمسية، والطاقة الكهرومائية على توليد الكهرباء دون أي انبعاثات تلوث.
حتى وإن كان هناك بعض أنواع الطاقة المتجددة التي قد تسبب تلوثًا، مثل الطاقة الحرارية الأرضية والكتلة الحيوية، إلا أن انبعاثاتها الإجمالية تظل أقل بكثير من تلك الناتجة عن محطات توليد الطاقة التي تعتمد على الفحم والغاز الطبيعي. ويُعتبر أن طاقتي الرياح والشمس لا تتطلب مياه، مما يعني أنها لا تلوث مصادر المياه ولا تستهلك الموارد اللازمة للزراعة أو الشرب. وفقًا لدراسة من المختبر الوطني للطاقة المتجددة (بالإنجليزية: NREL’s)، من المتوقع أن ينخفض اجمالي استهلاك المياه من الكتلة الحيوية والطاقة الحرارية الأرضية بنسبة 80% بحلول عام 2050.
مصدر دائم للطاقة
تتميز الطاقة المتجددة بأنها مصادر غير قابلة للنفاد، على عكس مصادر الطاقة التقليدية مثل الفحم، والغاز، والنفط. هذا يجعلها متاحة دائمًا، مثل الشمس التي توفر الطاقة وتندرج في الدورات الطبيعية. لذا فإن الطاقة المتجددة تعتبر عنصرًا حيويًا في نظام الطاقة المستدام الذي يمكنه التطور دون أن يؤثر سلباً على الأجيال القادمة.
مصادر الطاقة المتجددة
فيما يلي أبرز مصادر الطاقة المتجددة الرئيسية:
الطاقة الشمسية (Solar energy)
تتعلق عملية جمع الأشعة الشمسية بالطاقة الحرارية الناتجة عنها عبر أنظمة التجميع الشمسي المختلفة. وتُستخدم هذه الطاقة المتجمعة لمجموعة من الأغراض، بما في ذلك الإنارة والتدفئة وتوليد الطاقة الكهربائية.
تتأثر فعالية الطاقة الشمسية بعدة عوامل، منها:
- اختلاف كمية الأشعة الواصلة لسطح الأرض حسب الموقع، والوقت من اليوم، ومواسم السنة.
- حجم السطح الذي تصل إليه الأشعة، حيث يجب أن يكون واسعًا لجمع أكبر قدر من الطاقة.
- الظروف الجوية المحيطة.
تشمل الأنظمة المستخدمة في تجميع الطاقة الشمسية:
- الخلايا الكهروضوئية.
- الخلايا الكهروضوئية المركّزة.
- أنظمة التدفئة الشمسية.
- الطاقة الشمسية المركزة.
- تقنية البناء الضوئي الاصطناعي.
- الهندسة المعمارية الشمسية.
طاقة الرياح
تمثل طاقة الرياح (بالإنجليزية: Wind Energy) مصدراً من مصادر الطاقة الناتجة عن الرياح. وقد تم استخدام طواحين الهواء منذ القدم في رفع المياه من باطن الأرض، حيث يوفر تدفق الهواء الطبيعي القدرة لتشغيل توربينات الرياح التي تنتج بدورها الطاقة الكهربائية.
تتطلب اختيار مواقع توربينات الرياح وجود تدفقات رياح قوية وثابتة في المناطق المرتفعة. وفي عام 2015، ساهمت الطاقة الناتجة عن الرياح بما نسبته 4% من الاستهلاك العالمي للطاقة.
الطاقة الكهرومائية
تُعرف الطاقة الكهرومائية (بالإنجليزية: Hydroelectricity) بأنها الطاقة الناتجة عن إنشاء السدود والخزانات على الأنهار، حيث تتولد طاقة حركية تؤدي إلى تشغيل التوربينات وإنتاج الطاقة الكهربائية.
تشير الإحصاءات إلى أن هذا النوع من الطاقة المتجددة يساهم بما نسبته 16.6% من موارد الطاقة في العالم، و70% من مجموع إنتاج الكهرباء.
الطاقة الحرارية الجوفية
تُعرّف الطاقة الحرارية الجوفية (بالإنجليزية: Geothermal Energy) بأنها الطاقة المحفوظة في باطن الأرض، ويتم العثور عليها في مناطق الينابيع الساخنة والبراكين. تُستخدم هذه الحرارة الناتجة في عدة مجالات مثل الصناعة وتدفئة المياه.
يستخدم الماء الساخن المستخرج من هذه الطريقة في العديد من التطبيقات، بما في ذلك توفير التدفئة للمنازل والمباني، بالإضافة إلى توليد الكهرباء باستخدام البخار الناتج عن الحرارة الجوفية لتشغيل التوربينات.
الطاقة الحيوية
تمثل الكتلة الحيوية المصدر الذي يتم من خلاله إنتاج الطاقة الحيوية (بالإنجليزية: BioEnergy)، وهي مواد مستخرجة من الكائنات الحية والنباتات. يمكن الاستفادة من الكتلة الحيوية من خلال حرقها للحصول على الحرارة أو تحويلها إلى وقود حيوي. تتمكن الطاقة الحيوية من التحول إلى أنواع متعددة من الوقود مثل الإيثانول والديزل الحيوي.
يمكن الحصول على الكتلة الحيوية من عدة مصادر، ومنها:
- المخلفات الناتجة عن معالجة الأخشاب، نشارة الخشب، الحطب، والأثاث.
- المحاصيل الزراعية مثل الذرة، وفول الصويا، وقصب السكر، والطحالب، ومخلفات عمليات معالجة المواد الغذائية.
- المواد الحيوية من النفايات الصلبة كالأوراق، والقطن، والصوف.
- روث الحيوانات ومخلفات الصرف الصحي البشري.
