أنواع مصادر الطاقة
تتوزع مصادر الطاقة إلى فئات متعددة، والتي نذكرها فيما يلي:
مصادر الطاقة غير المتجددة
تُعرف مصادر الطاقة غير المتجددة بأنها أنواع من الطاقة المعرضة للنفاد. وتتضمن معظمها ما يعرف بالوقود الأحفوري، والذي يشمل الفحم، والنفط، والغاز الطبيعي. ومن المهم الإشارة إلى وجود العديد من المخاوف البيئية المتعلقة بهذه المصادر، بالإضافة إلى محدودية توفرها. وفيما يلي تفاصيل أنواع هذه المصادر:
- الفحم الحجري: يُعتبر الفحم الحجري مصدراً رئيسياً لتوليد الكهرباء على مستوى العالم، وخاصة في الولايات المتحدة، حيث تشير بيانات إدارة معلومات الطاقة إلى أن الفحم يساهم بما يقارب 23% من احتياجات البلاد. يتم إذابة أنواع الفحم المختلفة مثل البتيومين، والسبيتيومين، والليجنيت، لانتاج الطاقة عن طريق حرقها وتحويل الحرارة الناتجة لتسخين المياه وتحويلها لبخار عالي الضغط، مما يدفع شفرات التوربينات لتوليد الكهرباء. يستخدم الفحم المعدني في صناعة الحديد، فضلاً عن استخدامات أخرى تشمل الإسمنت، التدفئة، وبعض التطبيقات المنزلية وتصنيع المواد البترولية.
- النفت: يمكن اعتبار النفط سائل طبيعي موجود تحت سطح الأرض، حيث يُمكن استخدامه كوقود للآلات، وأنظمة التدفئة، ومحركات السيارات بعد عملية التكرير. تلعب كمية النفط المتاحة وطرق استخراجه دوراً حاسماً في الاقتصاد العالمي والسياسات.
- الغاز الطبيعي: يُعتبر الغاز الطبيعي من أنواع الوقود الأحفوري الأقل تأثيراً على البيئة. وهو غاز غير مرئي وغير مُشَمِّم يُعرف بالميثان.
- الطاقة النووية: تتولد الطاقة النووية من عملية انشطار ذرات اليورانيوم في المفاعلات النووية. تُستخدم الحرارة الناتجة لتسخين المياه وتحويلها لبخار لتوليد الطاقة الكهربائية. تعتمد الولايات المتحدة على هذه الطاقة بنسبة 20%، وتُشغل 94 محطة نووية في 28 ولاية. من مزايا الطاقة النووية أنها خالية من انبعاثات الكربون الضارة، وتستخدم في مجالات متعددة مثل استكشاف الفضاء وتعقيم المعدات الطبية وعلاج السرطان.
مصادر الطاقة المتجددة
تعرف مصادر الطاقة المتجددة بأنها تلك الأنواع من الطاقة التي لا يمكن أن تنفد، وتتميز بأنها مستمدة من مصادر طبيعية، وصديقة للبيئة، حيث لا تحدث أي تلوث. ومن الأمثلة على هذه المصادر:
- الطاقة الشمسية: تُستخدم الطاقة الشمسية في إنتاج الحرارة، وتسريع التفاعلات الكيميائية، وتوليد الطاقة الكهربائية. تجدر الإشارة إلى أن طاقة الشمس الساقطة على الأرض تفوق بكثير احتياجات الطاقة، مما يجعلها مصدراً محتملاً لمستقبل الطاقة. أصبحت الطاقة الشمسية في القرن الحادي والعشرين من أهم مصادر الطاقة المتجددة بفضل كونها غير قابلة للنفاد وغير ملوثة.
- الحرارة الجوفية: تشير الحرارة الجوفية إلى الحرارة التي تصدر من باطن الأرض، وهي نوع من أنواع الطاقة المتجددة نظراً لكونها تتجدد باستمرار. تُستخدم هذه الطاقة في تسخين المياه وتدفئة المباني وتوليد الكهرباء.
- طاقة الرياح: تُنتج طاقة الرياح من حركة الرياح، حيث يتم تحويل الطاقة الحركية بواسطة توربينات الرياح إلى طاقة ميكانيكية أو كهربائية، والتي تُستخدم في مهام مثل طحن الحبوب أو ضخ المياه.
- الطاقة الحيوية: تمثل الطاقة الحيوية طاقة من أصل عضوي تُنتج من الكائنات الحية، بما في ذلك الخشب والنباتات وفضلات الحيوانات. يمكن تحويل هذه المواد إلى طاقة كهربائية من خلال عدة طرق مباشرة مثل الحرق وغير مباشرة مثل التخمير.
- الطاقة الهيدروليكية: تُنتج الطاقة الهيدروليكية من حركة الماء، وقد استخدمها الإغريق منذ أكثر من 2000 عام في تشغيل النواعير لطحن الحبوب. تعد اليوم واحدة من أكبر مصادر الطاقة المتجددة كفاءةً في إنتاج الكهرباء، حيث تعتمد النرويج بالكامل على هذه الطاقة بنسبة 99%، ويُعتبر مشروع الممرات الثلاث في الصين من أبرز المشاريع في هذا المجال، حيث يلبي احتياجات 70-80 مليون أسرة بطاقة إنتاجية تصل إلى 80-100 تيراواط ساعة سنوياً.
