ابي بحث عن الطاقة

السلاام عليكم


كيفكم؟


المهم


انا محتاجه بحث عن انتقال الطاقة
(صفحه صفحتين اكثر عادي)


ياليت اللي عنده مايبخل علي

وشكرررن

الطاقة هي المقدرة على القيام بعمل ما (أى إحداث تغيير)، وهناك صور عديدة للطاقة، يتمثل أهمها في الحرارة والضوء. الصوت أيضا عبارة عن طاقة.

تستغل مصادر هذه الطاقات لتوليد الكهرباء التي نحتاجها في بيوتنا ومدارسنا ومكاتبنا ومصانعنا سواء للإنارة أم لتشغيل الماكينات والأجهزة الكهربائية. والبترول نحرقه ليدير سياراتنا وغيرها من الأنشطة الخلاقة التي نمارسها ونتمتع بها في حياتنا. فهي ضرورة حياتية للعيش فوق كوكبنا، ومن خلالها صعدت المركبات للفضاء وجاب الإنسان العالم ليتعرف عليه ويستنزف ثرواته

أ****- مصادر الطاقة لا تشير هذه المصطلحات الى اي تعريف علمي حسب معلوماتي فهي نتاج مضمون اجتماعي اقتصادي : يجب ان نحصل على الدفء والأنارة والتنقل و الطهي وغسل الملابس . وتعد الأدوات التقنية التي اختراعات لهذا الصدد واضحة الأستخدام ولكن على اية حال يوجد في الأصل مصدر مادي يتكون من المادة الأولية (اي المصدر المستخدم) على سبيل المثال للجصول على الدفء يمكننا اشعال نار في المدفئة وهنا يمكننا التعرف بسهولة على مصدر الطاقة وهو الخشب يمكننا كذلك تشغيل زر الدفاية الكهربائية وهنا تبدأ الأمور في التعقيد فعند تتبعنا للسلسلة التكنولوجية سنصل الى مركز توليد الطاقة الكهربائية التي تعمل بفضل مصادر عدة (كاليورانيوم والغاز الطبيعي والبترول وارتفاع الماء المحجوز (بواسطة السدود) retenue d'eau) إذا أننا يمكننا تشبيه تعبير "مصادر للطاقة" sources d'énergie ب" موارد الطاقة "resources énergétique وهكذا تعد موارد الطاقة هي المواد الكيمائية التقليدية القابلة للأشتعال والمفعلات الذرية والشمس والمد والجزر والهواء والماء المحجوز. بعض هذه المورارد متجددة بالنسبة للأنسان (فالهواء والماء المحجوز يعدان من المصادر المتجددة)
ب****- اشكال الطاقة وانتقالها: عرف منتصف القرن التاسع عشر تكوين شكلية formalisme يضفي اطار تفكير موحد للمجموعة من المجالات والتي تمثل حتى الأن حقول للمعرفة الحرة المستقلة ( كقوانين الحركة والكهرباء وعلوم الحرارة والكيمياء) وتعمل تلك الشكلة على تحديد وجود قيمة ما تسمى "الطاقة" يمكنه ان يظهر في عدة اشكال مختلفة وهي تخضع لمبدا الوقاية فالطاقة لا تخلق ولا تفنى فاذا كان هناك نظام ما يبدو في الظاهر انه يكسب او يفقد طاقة فهذا لانه في الحقيقة قد تبادل هذه الطاقة مع نظام آخر انطلاقا من هذا المبدأ فمن المعتاد ان نقوم بالتوفيق بين مركبين : - اشكال الطاقة التي تختزن في انظمة مواد يمكن التعرف عليها بوضوح ( كالطاقة الحركية التي تعد شكلاً من أشكال الطاقة تختزن في الأشياء المتحركة ، وكذلك الطاقة الكيماوية التى تخزن في المفعلات الكيماوية.... الخ). – التنقلات التي تتم بين الأشياء ( كالحرارة التي تعد انتقال الطاقة من جسم سخنٍ نحو آخر اكثر برودة والطاقة الكهربائية التي تعد انتقالاً يتم مثلا في بطارية اللمبة.. الخ) على اختلاف المصادر الطاقة التي قد نفكر فيها تلقائيا تعد أشكال وانتقالات الطاقة ذات قيم تجريدية التي عبر عنها العلماء بمعدلات رياضية يلعب الحدس دور كبير في هذا المجال وقد كتبت مرة اؤكد فيها انه قد يكون معوقا لعملية تكوين مفهوم خاص بالطاقة في مقال (...) ومن ضمن المصاعب ما يلي: ان مصادر الطاقة تنفذ( باستثناء مصادر الطاقة المتجددة التي تنفذ ايضا الا ان ذلك يحدث عاى نطاق اكبر من الوقت) ولا تنفك الرسائل العلامية ان تذكرنا بذلك في حين ان قيمة الطاقة تبقى ( لا تفقد ولا تخلق) هل يبدو هذا متجانساً ومنطقياً؟ لن استطرد في الطريقة التي تكشف عن هذا التناقض الظاهري فانا لم اتطرق الى هذا التناقض الا لتوضيح مدى تعقيد المفهوم وربطه بما سوف اوضحه في الفقرة ث.
ت****- انتقال الجسم وعلاقته بمفهوم الطاقة: هو انه بالمقارنة لمستوى الطاولة التي تجري عليها الأختبار يملك الجسم المتحرك طاقة متحركة وذلك ليس لانه يهبط بل لانه يتحرك وبالتالي فانك على حق في نقطة مت: ان ليس هناك اهمية في كون الجسم يهبط او انه يتحرك افقيا او حتى يرتفع ما يهم حقا هو الحركة نفسها ولكن يجب الأنتباه الى ان جسماً غير متحرك فوق الطاولة يملك ايضا طاقة (مقارنة بالطاولة) ففي الحقيقة اذا ما تركناه سوف يحصل على سرعة اي انه يحصل على طاقة حركية وبما ان الطاقة لا تخلق فيجب ان نتفق انه كان يمتلك طاقة قبل ان يتحرك وتسمى طاقة الكتلة المرتفعة اسم الطاقة الكامنة ففي أثناء هبوط الشيء يفقد من طاقته الكامنة ويكتسب طاقة حركية (وذلك كلما زادت السرعة) وهنا لا يتعلق الأمر بعملية ارسال كما تقول في رسالتك بل عملية تحول تحدث في الجسم نفسه ( حيث تغير طاقته من شكلها : فتمر من الشكل الكامن الى الشكل المتحرك) اذا تجاهلنا الأحتكاكات فان السيارة التي تهبط من هضبة (دون فرامل او محرك) فهي لا تستخدم ولا تنتج كذلك اي نوع من انواع الطاقة فهي تطور من طاقتها الثابتة ( وهي تساوي طاقة حركية + طاقة كامنة= طاقة ثابتة. اما اذا كانت السيارة تملك محركاً فهي تستخدمه لكي تحصل على سرعة اكبر من التي تمدها به سقوطها الحر طوال الهضبة اذا فانها تستخدم الطاقة الكيميائية للوقود لتحصل على طاقة متحركة اذا ما كانت السيارة بها فرامل وتهبط بسرعة ثابتة اذا فان طاقتها تقل ( حيث تبقى طاقتها المتحركة ثابتة وتقل طاقتها الكامنة) وبما ان طاقتها تقل فمعنى ذلك انها تعطيها للبيئة ( في صورة حرارة بسبب احتكاك الفرامل ضمن اشياء اخرى) في كل هذا قد اهملت ذكر سخونة المحرك التي تنقل الحرارة الى الهواء المحيط وعض الأشياء الأخرى غير المهمة. كما ترى كل هذا ليس بالسهل او البسيط اذا كيف نتناول ذلك في الفصل؟
ث****- ما يمكن تناوله في مجال الطاقة للمرحلة الثالثة: من وجهة نظري:
١- تجنب اي محاولة لتعريف المفهوم في أثناء سير الحصة كما هو مقترح ، كنت شخصيا سألغي اي مناقشة قد تدور من نوع " هل يمكن تحريك الشيء دون اللجوء لمصدر للطاقة؟ فهي قد تؤدي الى مناقشات مجردة حيث لن تكون الطاقة فيها سوى عبارة عن كلمة تردد للذهاب الى عمق ابعد اظن اننا يجب ان نقوم بالغاء كلمة "طاقة" من مفرداتنا واستبدال المصطلحات ذات المعنى التقني الأقل ولكنها يمكن وصفها بسهولة في كل موقف. مثلا يمكننا ان نقول ان سرعة الهواء تتسبب في تحريك المراوح او ان ضوء الشمس يسخن الجسم الذي يقع عليه كما نحاول في كل مرة استخدام أمثلة من السلاسل التعليمية المقترحة سترى ان هذا ممكن تحقيقه
٢- اعمل على الأبقاء على التحدي في أثناء إجراء التجارب إذا كانت لدي يعض التحفظات حول السلاسل العلمية التي يقترحها العلماء على الموقع لا انني اجد التجديات المختلفة التي يطرحونها اثناء اجراء التجارب شيقة جدا مثلا ايجاد عدة طرق لرفع شيء بالهواء وكذلك مع الماء الذي يسيل من الصنبور. كيف يمكن تحريك شيء عن طريق سقوط او تحريك شيء آخر ؟ كيف يمكن اضاءة لمبة دون استخدام البطارية؟ كيف يمكن تسخين جسم بفضل الشمس؟ الخ ان الهدف من هذه التحديات بالأضافة الى الجانب الواقعي التي تتصف بها هو ان افكار التلاميذ يمكن اختبارها والتحقق منها فحين يقول تلميذ " اظنني نجحت حين عملت هكذا" يمكنك ان ترد عليه وتقول " حاول وسنرى" ولكن اذا قال لك " لا اظن ان طاقة الهواء يمكن تن تحرك الطاحونة" كيف يمكنك الأجابة سوى بطريقة متسلطة ؟ واذا قال امكر تلاميذك " ليست الطاقة هي التي تحرك بل السرعة" فماذا تجيب؟ هل ستقول ان ذلك يرجع الى خطأ علمي وتبدأ بشروح ترجع لما يأخذه الفصل الأول بالقسم العلمي؟ يجب ان تعترف ان هذه ليست بالإجابة التي تنم عن نضج
٣- ماذا يجب ان يتعلمه التلاميذ؟ بعد حل تلك التحديات الأختبارية سيكون التلاميذ قد بدأوا في تطوير مهاراتهم العملية والتقنية ليس ذلك فقط بل سيتعلمون ( خاصة اذا كان المعلم يساعد تلاميذه لادراك ذلك) ان هناك العديد من الطرق للحصول على نفس التأثير فلاضاءة اللمبة فيجب توصيلها ببطارية وللتبديل على دراجة ( بها مولدها الكهربائي) وهكذا بالتوازي سيدركون ان من المبدأ الواحد قد نحصل على عدة نتائج فالهواء يمكن ان يتسبب في في نقل شيء او بفضل محرك هوائي يمكن اضاءة اللمبة فالعالم يرى تحت تعددية امثلة مبدأ الطاقة ولكن ذلك لحسن الحظ لا يحدث مع التلميذ ولكنه يكون قاعدة امثلة تساعده بالطبع على بناء مفهوم الطاقة في سنوات تعليمه اللاحقة ومثالا على ذلك سوف اقوم بالمقاربة بين الفكرة التي من خلالها اولا ممارسة اللغة (بالمرحلة الأولى والثانية) قبل التحليل والبدأ بعمل النحو بحرص


اتمنى ان تفيدك
هذه المعلومات

هلا فيك خيتي هيفاء وحياك الله ويانا في المنتدى

وربي يعطيك العافية خيتي ميسلون


جعلها ربي في ميزان حسناتك وموفقه لكل خير

[align=justify]الطاقة الشمسية :

تسخر الطاقة الشمسية حالياً في أنحاء متعددة من العالم ويمكنها أن تؤمن أضعاف معدّل الاستهلاك الحالي للطاقة في العالم إذا ما تمّ استغلالها بشكل صحيح. يمكن استخدام الطاقة الشمسية لانتاج الكهرباء مباشرة أو للتسخين أو حتّى للتبريد. ولا يحدّ الإمكانيات المستقبلية للطاقة الشمسية سوى استعدادنا للاستفادة من الفرصة.

ثمة طرق عديدة مختلفة لاستخدام الطاقة المتأتية عن الشمس. الاّ أنّ عبارة "الطاقة الشمسية" تعني تحويل ضوء الشمس إلى طاقة حرارية أو كهربائية لكي نستخدمها. إنّ نوعي الطاقة الشمسية الأساسيين هما : "الفولطائية الضوئية" و"الطاقة الحرارية الشمسية".

الفولطائية الضوئية:
تعني انتاج الكهرباء من الضوء . يكمن السر في هذه العمليّة في استخدام مواد شبه موصلة يمكن تكييفها لتطلق الكترونات، وهي الذرّات السالبة التي تشكّل أساس الكهرباء.

إنّ المادة الأكثر استخداماً في الأجزاء الفولطائيّة هي السيليكون، وهي مادّة نجدها عادةً في الرمال. في كافة الأجزاء الفولطائيّة طبقتان على الأقل من هذه المواد شبه الموصلة، احداهما ايجابيّة والاخرى سلبيّة. عندما ينعكس الضوء على الطبقة شبه الموصلة ، يتسبب الحقل الكهربائي في الوصلة ما بين هاتين الطبقتين بتدفّق الكهرباء، مولّداً تيّاراً كهربائيّاً مستمرّاً. وكلما كان الضوء أقوى ، كلّما كان دفق الكهرباء أكبر.

ولا يحتاج النظام الفولطائي الضوئي إلى ضوء شمس ساطع كي يعمل. فهو يولّد الكهرباء أيضاً حتى عندما يكون الطقس غائماً، مع طاقة تتناسب وكثافة الغيوم. وبسبب انعكاس ضوء الشمس من الغيوم يمكن للأيّام القليلة الغيوم أن تنتج طاقة أكثر من الأيّام التي تكون فيها السماء صافية كلّياً.

ومن الشائع في أيامنا هذه أن يتم تزويد الآلات الصغيرة، كالآلات الحاسبة مثلاً، بالطاقة عبر استخدام قطع صغيرة جداً تعمل على الطاقة الشمسيّة. كما تستخدم الفولطائيّة الضوئيّة لتأمين الكهرباء في مناطق تفتقر إلى شبكة للطاقة. لقد طوّرنا ثلاّجة تحمل اسم المبرّد الشمسي، وتعمل على الطاقة الشمسيّة. بعد تجربتها، ستستخدمها المنظّمات الانسانيّة للمساعدة في ايصال اللقاحات إلى مناطق تفتقر إلى الكهرباء، كما سيستخدمها أي شخص لا يرغب في أن يعتمد على شبكة الطاقة للحفاظ على برودة طعامه.

ويستخدم المهندسون المعماريّون بشكل متزايد القطع الفولطائيّة الضوئيّة كميّزة من ميّزات التصميم. فعلى سبيل المثال ، يمكن أن يحلّ قرميد السطوح الشمسي أو اللوحات الشمسيّة مكان مواد بناء السطوح التقليديّة. كما يمكن إدخال قشرة رقيقة مرنة على السطوح المعقودة فيما تسمح وحدات شبه شفّافة بمزيج من الظلال والنور. وتستخدم القطع الفولطائيّة الضوئيّة في تأمين طاقة قصوى للمبنى في أيام الصيف الحارّة حين تحتاج أنظمة التكييف إلى أقصى قدر ممكن من الطاقة، فتساعد بالتالي على خفض شحنة الكهرباء القصوى. يمكن للفولطائيّة الضوئيّة على المستويين العالي والضيّق أن تولّد طاقة لشبكة الكهرباء أو أن تعمل بذاتها.

مصانع الطاقة الحرارية الشمسية
تركّز مرايا مصانع الطاقة الحراريّة الشمسيّة الضخمة ضوء الشمس في خط واحد أو نقطة واحدة. وتستخدم الحرارة التي تنتج عن هذه العمليّة لتوليد البخار. بدوره، يُستخدم البخار الحار والمضغوط جداً لتشغيل توربينات تقوم بتوليد الكهرباء . في المناطق التي تكثر فيها الشمس يمكن لمصانع الطاقة الحرارية الشمسيّة أن تضمن انتاج الكهرباء بكميات كبيرة . استناداً إلى التقديرات، فانّ قدرة مصانع الطاقة الحراريّة الشمسيّة التي تعادل ٣٥٤ ميغاوات حالياً ستتجاوز الخمسة آلاف ميغاوات مع حلول العام٢٠١٥. ومع حلول العام ٢٠٢٠ سترتفع القدرة الإضافية بمعدّل يقارب 4500 ميغاوات كلّ عام، وقد تصل الطاقة الحراريّة الشمسيّة الاجماليّة حول العالم إلى قرابة ٣٠٠٠٠ ميغاوات، أي ما يكفي لتزويد ٣٠ مليون منزل بالطاقة.

أشعة الشمس للتدفئة والتبريد
تقوم الطاقة الحراريّة الشمسيّة على استخدام حرارة الشمس مباشرةً. يمكن لخزّان تجميع الطاقة الحراريّة الشمسيّة على السطح أن يؤمّن المياه الساخنة للمنزل وأن يساعد في تدفئته. تقوم الأنظمة الحراريّة الشمسيّة على مبدأ بسيط معروف منذ قرون، هو تسخين الشمس للمياه الموجودة في وعاء قاتم. تعتبر تقنيات الحرارة الشمسيّة الموجودة حاليّاً في السوق فعّالة ويمكن الاعتماد عليها بشكل كبير، وهي تؤمّن الطاقة الشمسيّة لمجموعة واسعة من الاستعمالات، بدءاً من المياه الساخنة في المنازل إلى تدفئة الأبنية السكنيّة والتجاريّة مروراً بتدفئة أحواض السباحة فضلاً عن التبريد بواسطة الطاقة الشمسيّة والتدفئة الصناعيّة وتحلية مياه الشفة

إنّ إنتاج المياه الساخنة للمنازل هو من أكثر استعمالات الطاقة الحراريّة الشمسيّة شيوعاً اليوم. وقد أصبحت في بعض البلدان ميّزة شائعة في الأبنية السكنيّة. ووفقاً للظروف ولبرنامج النظام، يمكن للطاقة الشمسيّة أن تؤمّن قرابة١٠٠% من الحاجة إلى المياه الساخنة. ويمكن للأنظمة الأوسع أن تغطي جزءاّ هاماً من الطاقة اللازمة للتدفئة. ثمة نوعان أساسيان من التكنولوجيا :

أنابيب مفرّغة
يعمل الماصّ داخل الأنبوب المفرّغ على امتصاص اشعة الشمس ويسخّن السائل في الداخل كما في اللوح الشمسي المسطح العادي. ويتم تلقي المزيد من الاشعاع بفضل العاكس خلف الأنابيب. ومهما كانت زاوية الشمس، يسمح الشكل الدائري لأنبوب التفريغ للإشعاعات بأن تصل إلى الماص مباشرة. وحتى في الأيام الغائمة، عندما يأتي الضوء من زوايا متعددة في آنٍ معاً يبقى جامع الأنبوب المفرّغ فعالاً جداً.

خزّان تجميع الطاقة الشمسيّة ذو اللّوح المسطّح هو في الأساس صندوق بغطاء زجاجي يوضع على السطح كالمَنوَر. في داخل الصندوق سلسلة من الأنابيب النحاسيّة مرتبطة ببعضها ببوصلات من النحاس. إنّ التركيبة كلّها مكسوّة بمادّة سوداء مصممة لحبس أشعة الشمس. هذه الأشعة تسخّن مياهاً وخليطاً مضاداً للجليد فيتحرّكان من الخزّان إلى سخّان المياه في القبو.

التبريد بواشطة أشعة الشمس ـ تستخدم مبردات الشمس الطاقة الحراريّة لاحداث البرد و/أو لازالة الرطوبة من الهواء كما تعمل الثلاجة أو نظام التكييف التقليدي. هذا الاستعمال مناسب جداً للطاقة الحراريّة الشمسيّة، بما أنّ الطلب على التبريد يرتفع غالباً مع ارتفاع حرارة الشمس. لقد تمّ اثبات نجاح التبريد بواسطة الطاقة الشمسيّة ، ويمكن أن نتوقّع استعماله على نطاق واسع في المستقبل، مع انخفاض كلفة التكنولوجيا، لاسيّما بالنسبة للأنظمة الصغيرة.

[/align]

[align=justify]الطاقة الحرارية

وحدة الطاقة الحرارية بالنسبة للانسان هي كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة كيلو غرام واحد من الماء من درجة أربعة سنتغراد الى درجة خمسة سنتغراد فوق الصفر. وقد اتخذت السعرة الحرارية (الحريرة) مقياسا لقوة الغذاء. توفر السعرات الحرارية الطاقة التي يحتاج إليها جسمك ليبقى حياً. وفي الغذاء ، توجد السعرات الحرارية في الكاربوهيدرات (كالنشا والسكر) ، وفي الدهون والبروتينات. أما الدهون فتوفر أكثر من ضعفي عدد السعرات الحرارية بكل جرام مقارنة بالكاربوهيدرات والبروتينات.


وهكذا فان الغرام الواحد من الغليكوز مثلا قد يولد في الجسم حرارة تعادل 3,74 سعرات حرارية والغرام من الدهون يولد حرارة مقدارها 9,4 سعرات حرارية وغرام واحد من النشاء يولد 4,19.



مصدر الطاقة قيمة الطاقة
البروتينات جرام واحد = اربع وحدات حرارية
الكاربوهيدرات جرام واحد = اربع وحدات حرارية
الدهون جرام واحد = تسع وحدات حرارية [/align]

[align=justify]


الطاقة الهوائية .. طاقة الريح:


الطاقة الهوائية -طاقة الرياحاطبع ارسل إنّ طاقة الرياح (الطاقة الهوائية)، مصدر الطاقة الذي يشهد النمو الاسرع في العالم، هي تقنية بسيطة أكثر مما توحي. فخلف الأبراج الطويلة، الرفيعة والشفرات التي تدور بشكل متواصل ومطرد، يكمن تفاعل مركب من المواد الخفيفة الوزن، وتصميم انسيابي وإلكترونيات تُشغّل بواسطة الكمبيوتر. تُنقل الطاقة من دوّار عبر علبة تروس، تعمل أحياناً بسرعة متغيّرة، إلى مولّد (علماً أنّ بعض التوربينات تتجنّب علبة التروس عبر استخدام مجرى مباشر).

طاقة الرياح اليوم

إنّ عقدين من التقدّم التقني أدّيا إلى توربينات رياح متطوّرة جدّاً، قابلة للتعديل وسريعة التركيب. إنّ توربين ريح واحد حديث هو أكثر قوة مرّة مما كان يعادله منذ عقدين، وتؤمّن مزارع الرياح حالياً طاقة صرفة تعادل محطات طاقة تقليديّة.


مع بداية العام ٢٠٠٤ ، بلغت تجهيزات طاقة الرياح الشاملة مستوى 40300 ميغاوات، ما يؤمّن طاقة كافية لسد حاجات حوالى ١٩ مليون عائلة أوروبية متوسطة الاستهلاك، ما يقارب ٤

ومع نمو السوق، سجلّت كلفة إنتاج طاقة الرياح تراجعاً يعادل قرابة ٥٠% خلال السنوات الخمس عشرة الماضية. حالياً، يمكن للرياح في المواقع القصوى أن تنافس المصانع الجديدة التي تعمل على الفحم الحجري كما يمكنها في بعض المواقع أن تنافس الغاز.

طاقة الريح في العام ٢٠٢٠

مع نمو طاقة الريح المجهّزة بمعدّل ٣٠% في السنوات القليلة الماضية، يصبح تأمين الرياح ل١٢% من طاقة العالم في العام ٢٠٢٠ هدفا واقعيا كلياً. وهذا من شأنه أن يخلق مليوني فرصة عمل وأن يوفّر أكثر من 10700 مليون طن من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.


وبفضل التحسينات التي تدخل باستمرار على حجم التوربينات العاديّة وقدرتها، يتوقّع أن تتراجع كلفة طاقة الريح في المواقع الجيّدة، في العام ٢٠٢٠، بمعدّل٤٥,٢ سنت يورو لكل كيلووات ساعة، أي ٣٦ % أقل من كلفتها في العام ٢٠٠٣، وهي٧٩,٣ سنت يورو / كيلووات ساعة.

لا تندرج شبكة التوصيل في هذه الأكلاف، لكنّها عنصر أساسي في أي موقع طاقة جديد، وليس الريح فقط.

طاقة الريح بعد ٢٠٢٠

إنّ موارد الريح في العالم واسعة جدّاً وموزّعة جيّداً في كافة المناطق والبلدان . ومع استخدام التكنولوجيا الحاليّة ، يمكن لطاقة الريح أن تؤمّن حوالى ٥٣٠٠٠ تيراوات ساعة في السنة . ويفوق هذا بمعدل مرتين طلب العالم المتوقع على الطاقة في العام ٢٠٢٠، ما يترك مجالاً هاماً للنمو في الصيانة حتى بعد عقود من الآن. تملك الولايات المتحدة وحدها ما يكفي من الريح لتغطّي أكثر من حاجاتها من الطاقة بمعدل ٣ مرّات.

إيجابيات الريح

تحافظ على البيئة إنّ خفض معدلات تغيّر المناخ الذي يتسبب بانبعاثات ثاني أكسيد الكربون هو أهم ميزات توليد الطاقة بواسطة الرياح. كما أنّه خالٍ من الملوّثات الأخرى المرتبطة بالوقود الأحفوري والمصانع النوويّة.


توازن طاقة جيّد جداً انّ انبعاثات ثاني أكسيد الكربون المرتبطة بتصنيع وتركيب وعمل توربين الهواء مدّة المعدّل الوسطي لحياته وهو ٢٠ سنة "تسترجع" بعد تشغيله من ثلاثة الى ستة اشهر-ما يعني عمليا أكثر من ١٩ سنة من انتاج الطاقة من دون تكلفة بيئيّة.


سرعة في الانتشار يمكن الانتهاء في غضون أسابيع، من بناء مزرعة هواء مزودة برافعات كبيرة تعمل على تركيب أبراج التوربين، وحجيرات المحرّك والشفرات في أعلى قواعد من الاسمنت المسلّح.

مصدر يعوّل عليه وقابل للتجديد- تحرّك الريح التوربينات مجاناً، ولا تتأثر بتقلّبات أسعار الوقود الأحفوري. كما لا تحتاج للتنقيب أو الحفر لاستخراجها أو لنقلها إلى محطّة توليد. ومع ارتفاع أسعار الوقود الأحفوري في العالم، ترتفع قيمة طاقة الريح فيما تتراجع تكاليف توليدها.

فضلاً عن ذلك، فانّ استخدام التوربينات المتوسطة الحجم المجرّبة في المشاريع الكبرى، يؤدي إلى جهوزيّة عملانيّة بمعدل ٩٨% بفضل الريح مما يعني خفض الوقت المخصص للتصليح بمعدل ٢ %، وهو أداء أفضل بكثير مما يمكن أن نتوقعه من مصنع طاقة تقليدي.

قابليّة الريح للتغيّر

أدّت قابليّة الريح للتغيّر إلى مشاكل أقل على مستوى إدارة شبكة الكهرباء مما توقّع المشككون. إن التقلّبات في الطلب على الطاقة والحاجة إلى الحماية من فشل المصانع التقليديّة تتطلّب في الواقع مرونة في نظام الشبكة أكثر من طاقة الريح، وقد أظهرت التجربة الفعلية أنّ شبكات الطاقة الوطنيّة بمستوى المهمة المطلوبة منها. في الليالي التي تعصف فيها الرياح على سبيل المثال، تؤمن توربينات الريح حتّى ٥٠ % من الطاقة في الجزء الغربي من الدانمارك، لكن تبيّن أن الشحنة قابلة للادارة.

كما أنّ انشاء شبكات متطوّرة يخفف أيضاً من قابليّة الريح للتغيّر عبر السماح للتغيّرات في سرعة الريح في مناطق مختلفة بأن توازن كميات الطاقة المولدة في ما بينها.

المضي قدماً

بالرغم من نمو طاقة الريح السريع مؤخراً، مازال مستقبل هذه الطاقة غير مضمون. وبالرغم من استخدام ٥٠ دولة اليوم لطاقة الريح، إلاّ أنّ معظم التقدّم تحقق بفضل جهود قلّة منها، وعلى رأسها المانيا واسبانيا والدانمارك. وستحتاج الدول الأخرى إلى تحسين صناعات طاقة الريح لديها بشكل جذري اذا ما رغبت بتحقيق الأهداف الشاملة. وبالتالي، فانّ توقّع أن تشكّل طاقة الهواء ١٢ % من الطاقة المستخدمة في العالم، في العام ٢٠٢٠ لا ينبغي أن يُعتبر أمرا مؤكّدا، بل هدفا مستقبليا ممكنا نستطيع اختياره اذا ما رغبنا في ذلك. [/align]

[align=justify]الطاقة الحيوية:

إن الطاقة الحيوية (المعروفة بطاقة الكتلة الحيوية) هي استخدام المواد العضوية (نباتات، الخ...) كوقود بواسطة تقنيات كجمع الغاز والتغويز (تحويل المواد الصلبة إلى غاز)، والاحتراق والهضم (للفضلات الرطبة). اذا ما تم استخدام الكتلة الحيوية بشكل مناسب فإنها تشكل مصدراً قيّماً للطّاقة المتجددة، لكن معظمها يعتمد على كيفية انتاج وقود الكتلة الحيوية.

تتضمن بعض المصادر الهامّة لطاقة الكتلة الحيوية:
النفايات الرطبة (مسالخ، الطعام وتصنيع
الطعام)النفايات الصلبة المختلطة (النفايات المنزلية
والتشذيب)المنتجات الحرجية الثانوية (بقايا من نشر الخشب والعمليات
الحرجية)
ايجابيات الطاقة الحيوية
ان الايجابية الاهم للطاقة الحيوية هي انها تكاد لا تطلق غاز الدفيئة إذا ما استعملت بشكل صحيح. وبالرغم من ان احراق وقود الكتلة الحيوية يؤدي إلى اطلاق ثاني اكسيد الكربون، الا ان الاثر الاجمالي على المناخ محدود، اذا ما استخدم الوقود الجديد كجزء من العملية. ثمة حالات حيث يتم حجز بعض غازات الدفيئة واستخدامها قبل ان تصل إلى الجوّ. فعندما تتحلل البقايا العضوية لعمليّات التشذيب، على سبيل المثال، تُطلق غاز الميثان، وهو غاز دفيئة أقوى بكثير من ثاني أكسيد الكربون.

إنّ احتجاز الميثان واستخدامه كوقود يبقيه بعيداً عن الجو، ويولّد الكهرباء من منتج نفايات.


من فوائد الكتلة الحيويّة الأخرى أنّها مورد قابل للتجديد، يمكن استبداله أو زيادته كلّ عام؛ وأنّها طريقة لتدوير النفايات والمياه الآسنة وتخفيف التلوّث الناتج عن النفايات غير المعالجة.


مشاكل محتملة
لا يزال حرق وقود الطاقة يُطلق غازات الدفيئة في الجو، كغاز ثاني أكسيد الكربون. يمكن تحقيق فائدة في بعض الحالات التي تنبعث خلالها غازات أكثر قوّة. لكن اذا ما استخدم منتج الوقود في استعمالات أخرى بدلاً من حرقه للحصول على الطاقة، تُعتبر بعض مصادر الطاقة الأخرى غير الكتلة الحيويّة أفضل للمناخ.

ولعلّ أكبر مشاكل الطاقة الحيويّة هي أنّ بعض وقود الكتلة الحيويّة يأتي من مصادر غير مستدامة أو قد يساهم بطريقة غير مباشرة في التلوّث والتدهور البيئي. فالكتلة الحيويّة الناتجة عن حرق النفايات البلديّة تعيق الحل الأكثر إفادة للبيئة وهو إعادة الاستخدام والتدوير (حل يساعد المناخ عبر توفير الطاقة). ويمكن للطاقة الحيويّة أن تتسبب بتلوّث سام كالديوكسين. وتريد بعض الشركات أن تحرق مواد خشبيّة في غابات قديمة لانتاج "طاقة متجددة".

يُعارض معظم العاملين في مجال البيئة هذا المشروع، اذ سيشجع أكثر على استثمار خشب غاباتنا القديمة الغالية.


ولا بدّ من دراسة كلفة الطاقة الإجمالية لانتاج وقود الطاقة الحيويّة. وبالتالي يجب التنبّه إلى ألاّ يتطلّب إنتاج الوقود كميّة من الطاقة أكبر من تلك التي تولّد من استخدامه. يمكن زراعة المحاصيل بهدف استخدامها كوقود طاقة حيويّة. إلاّ أنّ الزراعة الصناعيّة غالباً ما تكون غير مستدامة، وإذا ما أضفنا تكاليف الطاقة للأسمدة الصناعيّة إلى ميزانيّة الطاقة العامّة جاءت النتيجة سلبيّة يتمّ صرف طاقة لانتاج وقود الطاقة الحيويّة أكثر مما يمكن كسبه من حرقها.

لذا، يجب أن تهتم المقاربة المستدامة لتطوير أنظمة طاقة الكتلة الحيوية بتفادي ما يلي :


حرق الاخشاب من الغابات القديمة.
استخدام مواد معدّلة جينيّاً
استخدام الاسمدة والمبيدات بشكل مكثّف
فقدان طبقة التربة الخارجيّة
زيادة الملوحة والانبعاثات السامّة
فضلاً عن ذلك، تحتاج كافة أنواع وقود الكتلة الحيويّة إلى نظام تصديق معياري. لا بد من الاشارة إلى أنّ هذه المشاكل المحتملة ليست جوهريّة في تقنيّة الكتلة الحيويّة، ويمكن تجنبها عبر التنفيذ المناسب لهذه التقنيّة. في المناطق التي تكثر فيها الزراعة، يمكن للكتلة الحيويّة أن تلعب دوراً هاماً في تأمين التدفئة والكهرباء. كما وتُعتبر الكتلة الحيويّة المعالجة بشكل صحيح حلا يحترم البيئة ويناسب لسد الحاجة إلى الطاقة.[/align]

[align=justify]الطاقة المائية: توليد الكهرباء من المياه

إنّ هذه الطاقة هي طاقة المياه. تحتوي المياه المتحرّكة على مخزون ضخم من الطاقة الطبيعيّة ، سواء أكانت المياه جزءاً من نهرٍ جارٍ أو أمواجاً في المحيط . فكّروا في القوّة المدمّرة لنهرٍ يتجاوز ضفّتيه ويتسبب بفياضانات أو في الأمواج الضخمة التي تتكسّر على شواطئ ضحلة، فيمكنكم عندئذ أن تتخيلوا كمّية الطاقة الموجودة.

يمكن تسخير هذه الطاقة وتحويلها الى كهرباء علماً أن توليد الطاقة من المياه لا يؤدّي الى انبعاث غازات الدفيئة. كذلك هي مصدر طاقة قابل للتجديد لأنّ المياه تتجدد باستمرار بفضل دورة الأرض الهيدرولوجيّة. كلّ ما يحتاجه نظام توليد الكهرباء من المياه هو مصدر دائم للمياه الجارية كالجدول أو النهر. وخلافاً للطاقة الشمسيّة أو طاقة الريح، يمكن للمياه أن تولّد الطاقة بشكل مستمر ومتواصل، بمعدّل ٢٤ ساعة في اليوم .

طاقة الأمواج

يقدّر المجلس العالمي للطاقة قدرة الموج على انتاج الطاقة باثنين تيراواط في العام، أي ضعف انتاج العالم الحالي من الكهرباء، وما يعادل الطاقة التي تنتجها ألفي محطة نفط، غاز، فحم, وطاقة نوويّة. يمكن أن تزيد الطاقة الاجماليّة القابلة للتجديد في محيطات العالم على ما يفوق حاجة العالم الحاليّة للطاقة بخمسة آلاف مرّة، اذا ما تمّ تسخيرها. في الواقع، لا تزال هذه التقنيّة قيد التطوير، ومن المبكر أن نقدّر متى ستساهم بشكل فعّال في مخطط الطاقة الشامل.

طاقة النهر

في العام ٢٠٠٣، كانت المصانع الكهرمائيّة تنتج ١٦% من الكهرباء في العالم . تستغل هذه المصانع طاقة المياه التي تتحرّك من مستوى عالٍ الى مستوى أدنى (مياه تجري مع التيّار نزولاً مثلاً). وكلّما اشتدّ الانحدار، تجري المياه بسرعة أكبر و تزيد القدرة على انتاج الكهرباء .

لسوء الحظ، إنّ السدود التي تتناسب مع محطات الطاقة الكهرمائيّة الكبيرة يمكن أن تغرق الأنظمة البيئيّة. كما ينبغي أيضاً أخذ حاجات المجتمعات والمزارع والأنظمة البيئيّة القائمة على مجرى النهر بعين الاعتبار. ولا يمكن الاعتماد على المشاريع المائيّة في فصول الجفاف وفي فترات الجدب الطويلة عندما تجفّ الأنهر أو تنخفض كميّة المياه فيها .

لكن محطات توليد الكهرباء الصغيرة يمكن أن تنتج الكثير من الكهرباء من دون الحاجة الى سدود كبيرة. وتصنّف هذه المحطّات بـ" صغيرة " أو " صغيرة جداً " بحسب كميّة الكهرباء التي تنتجها، وتستفيد الأنظمة الكهرمائيّة الصغيرة من طاقة النهر من دون أن تحوّل كميّة كبيرة من المياه عن مجراها الطبيعي .
إنّ المحطّات الكهرمائيّة الصغيرة هي مصدر طاقة لا يُلحق الأذى بالبيئة ويتمتّع بامكانيّة نمو كبيرة، لكنّه لن يبلغ مداه ما لم نعطه الفرصة لذلك.[/align]