ما هي الطاقة البديلة؟

بالعربي / تُعرَّف الطاقة البديلة بأنها طاقة مشتقة من مصادر تُعد بديلاً طبيعيًا للوقود الأحفوري التقليدي. غالبًا ما يستخدم المصطلح بالتبادل مع المصطلح المشابه “الطاقة المتجددة” بسبب الطبيعة المتجددة لمصادر الطاقة البديلة.

أنواع الطاقة البديلة

هناك أنواع مختلفة من مصادر الطاقة البديلة المستخدمة في جميع أنحاء العالم. الأنواع المحددة المستخدمة هي الأنسب بشكل عام للمناظر الطبيعية والمناخ في المنطقة. تستخدم الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة النووية والطاقة الحرارية الأرضية ومصادر الطاقة القائمة على المياه بشكل شائع.

طاقة شمسية

تأتي الطاقة الشمسية من الشمس على شكل فوتونات تضرب الأرض. يمكن للبشر تسخير قوة هذه الفوتونات من خلال استخدام الخلايا الكهروضوئية. توضح ناشيونال جيوغرافيك أنه عندما تضرب فوتونات الشمس هذه الخلايا ، فإنها تدق الإلكترونات من داخل الخلية. تولد هذه الإلكترونات الكهرباء أثناء تحركها في جميع أنحاء الخلية ، وبالتالي تحول طاقة الفوتون المنفعل إلى كهرباء قابلة للاستخدام. تشير التقديرات إلى أن ما يكفي من الطاقة من الشمس يضرب الأرض في ساعة واحدة لتشغيل جميع احتياجات الإنسان الكهربائية لمدة عام. على الرغم من ذلك ، يتم تلبية أقل من واحد بالمائة من استهلاك الطاقة العالمي من خلال البنية التحتية الحالية للطاقة الشمسية ، وفقًا لـ National Geographic .

• مزايا وعيوب الطاقة الشمسية : قد تكون على دراية بمزايا الطاقة الشمسية ، ولكن من المهم التعرف على عيوبها قبل أن تقرر أنها البديل المناسب لمنزلك أو عملك.
• كيف تعمل الألواح الشمسية : نظرة عامة سريعة وسهلة الفهم حول كيفية استخلاص الألواح الشمسية للطاقة من الشمس واستخدامها لتوليد الكهرباء في هذا المقال.
• مخططات الطاقة الشمسية : هنا ، ستكتسب فهمًا شاملاً لكيفية ولماذا تعمل العمليات التي تستخدمها الألواح الشمسية بالطريقة التي تعمل بها.

طاقة الرياح

تعتبر طاقة الرياح من الناحية الفنية شكلاً من أشكال الطاقة الشمسية ، ولكن لا يتم تسخيرها بنفس الطريقة. عندما تضرب طاقة الشمس الأرض ، فإنها تدفئ السطح بشكل غير متساو. تحجب الغيوم ضوء الشمس في مناطق معينة ، وبعض الأماكن مغطاة بالثلوج العاكسة ، والعديد من المشكلات الموضعية الأخرى تؤثر على درجة الحرارة التي تنقلها الشمس. نظرًا لأن سطح الأرض يتم تسخينه بشكل غير متساوٍ ، فإنه ينتج تدرجات ضغط على شكل ضغط هواء. الهواء البارد عالي الضغط في حالة ثابتة من التحرك نحو هواء أكثر دفئًا وضغطًا منخفضًا. عندما ينتقل الهواء من مناطق الضغط العالي إلى مناطق الضغط المنخفض ، فإنه يولد رياحًا تتحول إلى كهرباء.

• كفاءة طاقة الرياح : عند التعرف على طاقة الرياح لأول مرة ، من المفيد معرفة مدى كفاءة هذا البديل بالضبط ، خاصة عند مقارنته بمصادر الطاقة الأخرى.
• إيجابيات وسلبيات طاقة الرياح : اكتشف الأسباب التي تجعل الناس يمدحون ويعارضون طاقة الرياح.

تدفع الرياح المراوح المتصلة بالمولدات التي تنتج الكهرباء عن طريق تسخير طاقة الرياح. تُعرف أنظمة المولدات هذه باسم توربينات الرياح ، وهي شائعة الاستخدام كأجهزة لالتقاط الطاقة المستخدمة في مناطق الرياح الشديدة حول العالم.

• تصميم توربينات الرياح : تعرف على المزيد حول التصاميم المختلفة التي تستخدمها توربينات الرياح والعناصر المختلفة التي تؤثر في كيفية تصميم هذه التوربينات.
• معلومات مزرعة الرياح : عندما يتم وضع مجموعة من التوربينات معًا لإنتاج الكهرباء ، فإن المجموعة الناتجة تسمى مزرعة الرياح.

الطاقة النووية

الطاقة النووية هي طريقة تعتمد على التوربينات البخارية لالتقاط الطاقة. تستخدم المفاعلات النووية عملية الانشطار النووي داخل اليورانيوم لتوليد الحرارة. الانشطار هو العملية التي يتم من خلالها انقسام الذرة. عندما تنقسم الذرة ، تطلق كميات كبيرة من الطاقة على شكل حرارة. يؤدي هذا إلى تسخين المياه داخل المفاعل النووي الذي ينتج بدوره بخارًا يدير التوربين ويولد الكهرباء.

هناك عدد من الإيجابيات والسلبيات المرتبطة باستخدام الطاقة النووية كمصدر بديل للطاقة. تتمثل إحدى الفوائد الرئيسية لاستخدام الطاقة النووية في أنها طريقة رخيصة نسبيًا لتوليد الكهرباء التي تنتج مخرجات كبيرة. ومع ذلك ، فإن الجانب السلبي الكبير للطاقة النووية هو أنها تنتج كميات كبيرة من مياه الصرف الصحي الخطرة التي يجب تخزينها.

• كيف تعمل الطاقة النووية : في هذه المقالة ، يتطرق المؤلف إلى تفاصيل كيفية عمل الطاقة النووية بطريقة يمكن للقراء العاديين الوصول إليها.

الطاقة الحرارية الأرضية

لب الأرض هو خليط صاخب من الصخور والمعادن المنصهرة. تشع الحرارة الشديدة المتولدة من قلب الأرض نحو السطح حيث يمكن تسخيرها بواسطة محطات الطاقة الحرارية الأرضية. تم تصميم محطات الطاقة الحرارية الأرضية لتسخير المناطق الساخنة بالقرب من سطح الأرض. تقوم الأرض بتسخين المياه وتحويلها إلى بخار يعمل على تشغيل التوربينات التي تولد الكهرباء.

• كيف تعمل الطاقة الحرارية الأرضية : تتناول هذه المقالة فحصًا شاملاً لكيفية عمل التقاط الطاقة الحرارية الأرضية. ويغطي أساسيات كيفية عمل التقاط الطاقة الحرارية الأرضية ويتحدث أيضًا بشكل متعمق حول الأنواع المختلفة لأنظمة الطاقة الحرارية الأرضية المستخدمة بشكل شائع.
• مزايا الطاقة الحرارية الأرضية : تعلم ثماني مزايا مختلفة لاستخدام الطاقة الحرارية الأرضية.
• مساوئ الطاقة الحرارية الجوفية : كل مصدر من مصادر الطاقة لديه مأزق محتمل. تثقيف نفسك بشأن المخاطر المحتملة لاستخدام الطاقة الحرارية الأرضية.
• تكلفة نظام الطاقة الحرارية الأرضية : قبل أن تقرر تثبيت نظام الطاقة الحرارية الأرضية في منزلك أو عملك ، من الأفضل معرفة التكلفة المحتملة قبل وضع أي خطط.

الطاقة المائية

يمكن أن يستخدم التقاط الطاقة المعتمد على الماء المد والجزر أو أشكال أخرى من التكنولوجيا الكهرومائية. أكثر المرافق شيوعًا المستخدمة لالتقاط الطاقة القائمة على المياه هي السدود ومولدات المد والجزر.

• تستخدم السدود لإنشاء خزانات كبيرة على طول المجاري المائية. تغرق هذه الخزانات المناظر الطبيعية من حولها وتحرمها من التدفق الطبيعي للمياه. يتم تشغيل المياه المتوقفة من الخزان من خلال فتحات تؤدي إلى التوربينات. عندما تدور التوربينات ، فإنها تولد الكهرباء.
• تستخدم مولدات المد والجزر مبدأً مشابهًا ، على الرغم من أنها تلغي السد. نظرًا لأن المد والجزر يتحرك باستمرار للداخل والخارج ، فإن مولدات المد والجزر تجلس ببساطة على الشاطئ وتسمح للمد والجزر بتحريك التوربينات وتوليد الكهرباء.

تقنيات الطاقة الجديدة

العلم وراء تسخير الطاقة من المصادر المتجددة يتزايد باستمرار. بينما توجد دائمًا طرق جديدة لتوليد الطاقة يتم تطويرها لجميع مصادر الطاقة البديلة ، يتم استكشاف اثنين من التقنيات الحديثة في مجالات طاقة الرياح والطاقة الشمسية.

تكنولوجيا طاقة الرياح الجديدة

طورت الشركة الأمريكية Atelier DNA تقنية جديدة لطاقة الرياح أطلقوا عليها اسم ” Windstalks “. إن جذوع الرياح هي في الأساس مهاوي طويلة ومرنة تقف في ضفاف المئات حيثما توجد مساحة إضافية. عندما تهب الرياح على السيقان حولها ، فإنها تنتج الكهرباء تمامًا دون استخدام ريش الرياح. كما أنها تتطلب صيانة أقل بكثير من متوسط ​​توربينات الرياح.

تكنولوجيا الطاقة الشمسية الجديدة

يمكن العثور على مثال آخر لتكنولوجيا الطاقة الجديدة الناشئة في عالم الطاقة الشمسية. تتمثل بعض جوانب السقوط الرئيسية للطاقة الشمسية في تكلفة الألواح الشمسية وكفاءة الوحدات الحالية. ومع ذلك ، فإن تقنيات طباعة الشاشة الجديدة تجعل الألواح الشفافة ذات الأسعار المعقولة احتمالًا أكبر. تعد طباعة الشاشة مثل هذه أرخص بكثير من تقنيات الطباعة الحجرية الأكثر تكلفة التي تم استخدامها منذ عقود.

الطاقة البديلة ضرورية

الطاقة البديلة هي عنصر ضروري في أي سياسة طاقة ذكية. الوقود الأحفوري هو حرفياً مورد محدود ، بغض النظر عن مقدار الخلاف حول مقدار ما هو متاح على الأرض. تظل الحقيقة أنه نظرًا لوجود موارد أقل من الوقود الأحفوري ، فإنها ستصبح أكثر تكلفة. لذلك ، يعد استخدام الموارد المجانية والمتجددة المتاحة في جميع أنحاء العالم خطوة طبيعية إلى الأمام في تطوير سياسات الطاقة الحديثة.

المصدر/ lovetoknow.comالمترجم/barabic.com