تنقسم مصادر الطاقة إلى نوعين رئيسيين: مصادر الطاقة المتجددة ومصادر الطاقة غير المتجددة. وتُعتبر مصادر الطاقة غير المتجددة مصادر قابلة للنفاذ، حيث تندرج أغلبها تحت خانة الوقود الأحفوري.
تصنيفات مصادر الطاقة
تتفاوت مصادر الطاقة بين المتجددة وغير المتجددة، وفيما يلي استعراض مفصل لمصادر الطاقة المتجددة:
- تُعرف مصادر الطاقة المتجددة بأنها مصادر غير قابلة للنفاذ، ولا تُسهم في تلويث البيئة. كما تتميز بأنها طبيعية بالكامل وصديقة للبيئة ونظيفة.
طاقة الرياح
- تُعتبر الطاقة الناتجة عن حركية الرياح واحدة من مصادر الطاقة الطبيعية. حيث يتم توليد هذه الطاقة عبر التوربينات التي تحول الطاقة الحركية للرياح إلى طاقة كهربائية أو ميكانيكية.
الطاقة الشمسية
- يتم إنتاج الطاقة الكهربائية بواسطة الحرارة الناجمة عن الأشعة الشمسية، التي تُسرع من التفاعلات الكيميائية ومن ثم تُنتج الكهرباء.
- تشير الدراسات إلى أن الطاقة الشمسية المتاحة على سطح الأرض تفوق بكثير احتياجاتها، مما يُتيح الاعتماد عليها في المستقبل لتلبية الطلب على الطاقة الكهربائية.
- أصبحت الطاقة الشمسية اليوم واحدة من أبرز مصادر الطاقة المتجددة في مجال توليد الكهرباء.
الطاقة الحرارية الجوفية
- تنشأ هذه الطاقة من باطن الأرض، وتُستخدم في عمليات تدفئة المباني، وتسخين المياه، فضلاً عن توليد الطاقة الكهربائية.
الطاقة الهيدروليكية
- تنتج هذه الطاقة من حركة الماء في البحيرات والأنهار، وقد تم استخدامها منذ أكثر من ألفين سنة، حيث استُعملت لطحن الحبوب بواسطة النواعير.
- تُعتبر الطاقة الهيدروليكية من أهم مصادر الطاقة المتجددة لإنتاج الكهرباء، وتستند دولة النرويج بنسبة 99% من توليد الكهرباء على هذا المصدر.
- تستخدم الصين أيضاً هذه الطاقة لتوليد الكهرباء، حيث يُغطي مشروع الممرات الثلاثة احتياجات حوالي 80 مليون شخص في البلاد.
مصادر الطاقة غير المتجددة
تشير مصادر الطاقة غير المتجددة إلى الموارد القابلة للنفاذ، ومن بينها الوقود الأحفوري مثل النفط والفحم والغاز الطبيعي، وغيرها:
النفط
- يُستخدم النفط كوقود لمحركات الآلات والمركبات وأنظمة التدفئة. ويتم استخراجه من باطن الأرض، كما يمكن تحويله إلى مواد بلاستيكية، ولديه تأثير كبير على الاقتصاد العالمي.
الفحم
- يُستخدم الفحم في توليد الكهرباء على مستوى العالم، وخاصة في الولايات المتحدة الأمريكية، حيث يغطي نسبة 23% من احتياجات الطاقة الكهربائية عالميا عبر احتراقه.
- تساهم الطاقة الحرارية الناتجة عن حرق الفحم في تسخين المياه وتحويلها إلى بخار، مما يدفع شفرات التوربينات لتوليد الطاقة الكهربائية.
- كما يُستخدم الفحم المعدني في صناعة الحديد لزيادة نسبة الكبريت والفوسفور فيه.
- تدخل بعض أنواع الفحم في صناعة الأسمنت وبعض الاستخدامات المنزلية، بالإضافة إلى صناعة الألياف الكربونية وبعض التطبيقات الطبية.
الطاقة النووية
- تُستخدمenergy النووية لتسخين المياه وتحويلها إلى بخار لتوليد الطاقة الكهربائية، وتنتج من الانشطار النووي لذرات اليورانيوم في المفاعل.
- توجد في الولايات المتحدة الأمريكية 94 محطة نووية، حيث تعتمد على هذه الطاقة بنسبة 20% في توليد الكهرباء.
- تدخل الطاقة النووية أيضًا في تعقيم الأدوات الطبية وأبحاث الفضاء وعلاج مرض السرطان.
الغاز الطبيعي
- يُعتبر الغاز الطبيعي الأقل ضرراً على البيئة بين مصادر الطاقة غير المتجددة، وهو يُعرف بغاز الميثان، وهو غاز هيدروكربوني عديم اللون والرائحة.
أنماط الطاقة
توجد عدة أشكال للطاقة يمكن تقسيمها إلى نوعين رئيسيين، وهما الطاقة الكامنة والطاقة الحركية. سنستعرض ونوضح ذلك أدناه:
الطاقة الكامنة
- وهي الطاقة المخزنة في الأجسام، وتنقسم إلى نوعين: الطاقة الكيميائية وطاقة الجاذبية الأرضية.
- الطاقة الكيميائية هي إحدى أشكال الطاقة الكامنة الموجودة في الروابط الكيميائية.
- تتعلق طاقة الجاذبية الأرضية بالطاقة الموجودة في الأجسام تحت سطح الأرض، وتزداد مع زيادة الكتلة والارتفاع عن سطح الأرض.
الطاقة الحركية
- هي الطاقة الناتجة عن حركة الأجسام، مثل: الطاقة الصوتية والطاقة الكهربائية.
- الطاقة الكهربائية تنتقل عبر الأسلاك وتُستخدم لتشغيل أنواع مختلفة من التوربينات.
- أما الطاقة الصوتية، فهي تنتقل عبر الموجات الناتجة عن اهتزاز الجزيئات، وتُعتبر طاقة صوت صغيرة مقارنة ببقية أنواع الطاقة.
