استدامة الطاقة و الطاقة المتجددة من عوامل النقاش البيئي و هناك القضايا المتعلقة باستخدامهما. إن توفير الطاقة من المصادر المتجددة هو في الواقع الهدف الذي حددته العديد من البلدان، و الذي يعد بتلبية احتياجات الطاقة العالمية لضمان مستقبل الأجيال القادمة.

كثيرا ما نسمع اليوم عنهما، وهما النهج الذي يهدف إلى دعم النماذج الجديدة المسؤولة اجتماعيا. تقع القضية البيئية في قلب المناقشات الكبرى، على المستويين العالمي و المحلي، لفهم كيف يمكننا إنشاء مجتمع أكثر اخضرارًا و أكثر أخلاقية و بيئية.

لقد خططت حكومات الدول الرئيسية في العالم لبرامج طموحة لإزالة الكربون، تعتمد في المقام الأول على استخدام مصادر الطاقة النظيفة. دعونا نتعرف على ما هي الطاقة المتجددة، و ما هي الموارد الخضراء الرئيسية المتاحة و أهم البدائل للاستدامة.

ما هي بالضبط الطاقة المستدامة؟

إن تعريف الطاقة المستدامة معقد إلى حد ما، في الواقع فإن استخدام المصادر الخضراء مثل الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح ليس كافياً. و بدلا من ذلك، تشير هذه الإشارة إلى نموذج للتنمية المستدامة، بحيث يتمكن المجتمع من التقدم دون الإضرار بالبيئة، و تجنب الاستهلاك المفرط للموارد مقارنة بتلك التي يستطيع الكوكب توليدها.

في هذه الحالة، من الضروري تحليل عملية الطاقة بأكملها، بدءًا من الإنتاج و حتى نقل و استخدام الطاقة، بما في ذلك التخلص من الأنظمة و الأجهزة و انبعاثات الغازات الدفيئة الناتجة خلال الخطوات المختلفة. علاوة على ذلك، يجب أيضًا مراعاة احتياجات المجتمع لضمان دعم الطاقة الصحيح للتنمية.

تمثل الطاقات المستدامة الحل الوحيد لتقليل الأثر البيئي، و لهذا السبب لا بد من التخلي عن الوقود و استخدام المصادر المتجددة. و هذا التحول ممكن من خلال خيارات مختلفة، مثل اختيار إمدادات الكهرباء و الغاز الأخضر، و الإنتاج الذاتي للطاقة الخضراء، و اعتماد نمط حياة أكثر استدامة.

استدامة الطاقة و المصادر الرئيسية للطاقة المتجددة

يمكن أن يتم إنتاج الطاقة بطرق مختلفة، باستخدام مصادر غير متجددة أو متجددة. فالأولى ليست مستدامة، لأنها تتطلب عمليات طبيعية طويلة تدوم ملايين السنين لتكوين المواد الخام، كما يحدث مع الوقود الأحفوري مثل النفط و الفحم.

هذه المصادر غير قادرة على دعم الحياة البشرية الحديثة، حيث أنها متجهة إلى النفاد. علاوة على ذلك، فإنها تسبب أضرارا جسيمة للغاية على البيئة، من خلال انبعاث مواد شديدة التلوث مثل ثاني أكسيد الكربون و الغازات الدفيئة، و هي مواد ضارة بالبيئة و الصحة.

و من ناحية أخرى، فإن المصادر المستدامة قادرة على تجديد نفسها و لها تأثير بيئي منخفض، و يرجع ذلك أساسًا إلى التقنيات المستخدمة لإنتاج الطاقة و استخدامها. و في الواقع، فإن مصادر الطاقة نفسها لا تلوث، مما يسمح لنا بخفض بصمتنا الكربونية بكفاءة.

استدامة الطاقة و الطاقة الشمس

الطاقة الشمسية هي أهم مصدر متجدد و نظيف متاح على هذا الكوكب، و هي مورد لا ينضب و له العديد من التطبيقات الممكنة. و لهذا السبب تعتبر بطل الثورة الخضراء ، و مصدر طاقة لا غنى عنه للاقتصاد الأخضر و خلق مجتمع ذو تأثير بيئي منخفض.

إن تشغيل هذه الطاقة المستدامة بسيط إلى حد ما، فهي في الواقع تستخدم الإشعاع الشمسي للحصول على الكهرباء أو الحرارة حسب نوع النظام.

النظام التقليدي هو النظام الكهروضوئي ، حيث يمكن بفضل الألواح الخاصة بخلايا السيليكون، و هي مادة شبه موصلة ممتازة، تحويل طاقة الشمس إلى كهرباء. و في هذه الحالة هي كهرباء التيار المباشر، و بعد ذلك يتم تحويلها إلى تيار متردد من خلال مكون يسمى العاكس.

تعتبر هذه الخطوة ضرورية للسماح باستخدام الكهرباء التي تنتجها الشمس، حيث أن جميع الأنظمة الكهربائية تعمل بالتيار المتردد. يمكن أيضًا تجهيز الطاقة الشمسية الكهروضوئية بنظام تخزين ، و هي بطارية يتم من خلالها تخزين الكهرباء الزائدة لاستهلاكها عند الضرورة.

تعمل محطة الطاقة الشمسية الكبيرة بطريقة مماثلة، إلا أنها تتكون من مئات أو آلاف الألواح الكهروضوئية، مع هياكل معقدة لتحسين أداء النظام.

طاقة الرياح

و من بين المصادر الخضراء و من أكثر المصادر استخدامًا بلا شك طاقة الرياح، و التي يمكن من خلالها استغلال مورد مجاني و نظيف لتوليد الكهرباء الأخضر. و اليوم تمثل الرياح مصدر من مصادر الطاقة المتجددة المستخدمة في العالم، و هي نسبة مماثلة لنسبة الطاقة الكهرومائية.

هذه هي الطاقة الخضراء التي تعتبر أساسية للتحول في مجال الطاقة، لتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري و زيادة الاستدامة الطاقة البيئية. يعد هذا المورد الوفير الذي لا ينضب ضروريًا لتحقيق الحياد الكربوني، و لكن من المهم معرفة كيفية عمل طاقة الرياح و الفوائد التي تقدمها.

لفهم كيفية الحصول على الكهرباء من الرياح، من الضروري معرفة كيفية عمل مزرعة الرياح، و هي البنية الموجودة الآن في العديد من المناطق ، و يرتكز المبدأ على تحويل الطاقة الحركية للرياح إلى طاقة حركية. الطاقة الميكانيكية، من خلال استخدام توربينات الرياح الخاصة التي تحركها قوة الرياح.

و بعد ذلك، يتم استخدام الطاقة الميكانيكية للشفرات لتشغيل التوربين، و بهذه الطريقة يمكن إجراء التحويل النهائي و الحصول على كهرباء نظيفة و خالية من الانبعاثات. تنشأ الطاقة الحركية للرياح من اختلاف الضغط، و خاصة من وجود مناطق الضغط المرتفع و المنخفض.

و ترتبط مناطق الضغط بدورها باختلاف درجات الحرارة في الغلاف الجوي للأرض، و هو نظام طبيعي أصبحنا قادرين الآن على استغلاله لإنتاج الكهرباء على نطاق واسع. يمكن إنشاء مزارع الرياح على الأرض، أو في البحر (بعيدًا عن الشاطئ)، حيث تكون قوة الرياح أعلى و أكثر ثباتًا.

استدامة الطاقة بالطاقة الكهرومائية

تعتبر الطاقة الكهرومائية من أهم المصادر المتجددة المستخدمة، و هي من أقدم الطاقات النظيفة التي استغلها الإنسان إلى جانب طاقة الرياح.

يمكن اعتبار إنتاج الكهرباء من خلال محطات الطاقة الكهرومائية حلاً صديقًا للبيئة كذلك، حيث لا يتم إطلاق أي انبعاثات غازات الدفيئة، كما أن المياه مصدر وفير بفضل هطول الأمطار. دعونا نرى كيف تعمل الطاقة الكهرومائية هذا و كيفية الحصول عليه في مصدر الكهرباء في منزلك.

لقد عرفت الطاقة الكهرومائية منذ القدم، كانت إمكانية استغلال حركة المياه لتشغيل الطواحين معروفة. و بهذه الطريقة، يمكن تنفيذ الأنشطة المختلفة بشكل أكثر بساطة و سرعة، دون استخدام الحيوانات أو استخدام الأشخاص للقيام بمهام مرهقة و ثقيلة مثل طحن الحبوب.

على مر القرون، أدى تطوير المطاحن المتطورة بشكل متزايد إلى إمكانية ري الحقول و تنفيذ عمليات استصلاح الأراضي و غيرها من الأنشطة من خلال إدخال عجلة المياه. و في القرن التاسع عشر، تم فهم كيفية استخدام الطاقة المائية لإنتاج الكهرباء، مما أدى إلى ازدهار هذه الطاقة الخضراء و انتشارها على نطاق واسع.

و اليوم، تسمح هذه الطاقة المستدامة بتحويل الطاقة الكامنة إلى طاقة حركية، من خلال سقوط الماء إلى الأسفل من ارتفاع عالٍ. تعمل قوة الماء على تشغيل توربين، مما يؤدي إلى تنشيط مولد كهربائي لتوليد الكهرباء النظيفة، دون استخدام الوقود الأحفوري ودون انبعاثات ملوثة.

استدامة الطاقة مع طاقات بديلة أخرى

بالإضافة إلى الطاقات المستدامة الرئيسية، هناك أيضًا مصادر بديلة، و هي موارد لا نستطيع استخدامها حاليًا، أو لا تزال في مرحلة تجريبية. تمثل هذه الحلول فرصة للمستقبل و ستكون قادرة على استكمال المصادر الخضراء التقليدية، مع الاستفادة من زيادة تنويع الطاقة.

و هذا على سبيل المثال الهيدروجين، و هو مصدر نظيف حيث أن الاحتراق لا يؤدي إلا إلى توليد بخار الماء كنفايات، على الرغم من العقبات التكنولوجية و البنية التحتية التي يجب التغلب عليها لاستخدامه على نطاق واسع.

و ينطبق الشيء نفسه على الطاقة البحرية للتيارات المد و الجزر، و التي يمكن من خلالها تشغيل محطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة غير الغازية المثبتة مباشرة في البحر و المحيطات.

و بهذه الطريقة، يمكنك اختيار المورد الأخضر لإمدادات الطاقة النظيفة في منزلك، مع استهلاك معتمد من الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح أو الطاقة الكهرومائية.