الطاقة المتجددة
Renewable Energy
.
للوصول لجميع مقالاتى بموقع المجلة من هنا
Top Members @ 2022
الطاقة المتجددة Renewable Energy
الطاقة المتجددة تعريفها هي الطاقة الناتجة عن مصادر طبيعية حيث تتجدد بمعدل يفوق ما يتم استهلاكه ومن اهم مصادرها الشمس,الرياح,الماء,وغيرها من المصادر التي تتجدد باستمراربالمقابل الوقود الاحفوري(الفحم,النفط,والعاز)من الموارد غير المتجددة والتي يستغرق تشلها ملايين السنين ويتسبب في انبعاثات ضارة للبيئة مثل غاز ثاني اسيد الكربون CO2عند حرقه لانتاج الطاقة .
اما الانبعاثات الناتجة عن توليد الطاقة المتجددة فهي
ضئيلة جدا مقارنة بتلك التي تنتج عن حرق الوقود الاحفوري ,لهذا يعد التحول من
اللوقود الاحفوري الي الطاقة المتجددة امر في غاية الاهمية وذلك للحد من التلوث
البيئي ومعالجة ازمة المناخ.
ومن اهم مصادر الطاقة المتجددة او انواعها:
الطاقة الشمسية
Solar
Energy
تعتبر الطاقة الشمسية هي الطاقة الاكثر وفرة على الكرة
الارضية من بين جميع انواع المصادرالموجودة للطاقة حيث فوق معدل اعتراض الارض
للطاقة الشمسية بحوالي 10000 مرة معدل استهلاك البشرية للطاقة
الخلايا الشمسيه
الية عمل الطاقة الشمسية
تعمل تكنولوجية الطاقة الشمسية على تحويل اشعة الشمس
المباشرة الى طاقة كهربائية وذلك عبر الواح كهروضوئية او من خلال المرايا التي تركز
الاشعاع الشمسي
نجد ان معظم الدول
اصبحت تعتمد وبصورة كبيرة على انتاج الطاقة
الكهربائية عبر هذا المصدر وذلك لعدة عوامل فنية واقتصادية وعوامل بيئية
تنتج الطاقلة الشمسية عن طريق تفاعلات الاندماج الحراري
النوويThermonuclear
Fusion في اعماق الشمس فتصدر هذه التفاعلات قدرا هائلا من
الطاقة بحيث تحافظ على حرارة الشمس وسطحها عن درجة 10300 فهرنهايت اي ما يعادل 5700 درجة مئوية ,وبالرغم من هذه الكمية الهائلة الا ان الطاقة التي تصل
الى الارض لا تتعدى ال30% تقريبا من كمية الطاقة للشمس وذلك بسبب المسافة الكبيرة
بين الشمس والارض ولان الغلاف الجوي للارض يمتص وينثر الاشعاع.
مجمعات الالواح الشمسية
نجد ان الواح الطاقة الشمسية هي الاكثر شيوعا وانتشارا من بين ادوات تحويل الطاقة الشمسية فمكوناتها هي صفيحة معدنية داكنة مغطاة بورق او لوحتين من الزجاج تمتص الحرارة وتنتقل الحرارة الى ماء او هواء وتسمى السوائل الحاملة والتي تتدفق عبر الجزء الخلفي من اللوحة فيمن استخدام هذه الحرارة مباشرة او يمن نقلها الي وسط اخر وتستخدم مجمعات الالواح المسطحة لتسخين المنازل والماء .
حيث تتراوح درجات حرارة
هذه المجمعات من 150 درجة الي 200درجة فهرنهايت (66-93 درجة مئوية) وتصل كفاءتها الي 80%.
ويعود الفضل في اكتشافها الى العالم الفيزيائي الفرنسي ادموند بيكيريل وكان ذلك في عام1893م .
مجمعات الالواح الشمسية
طاقة الرياحWind Energy
هي الطاقة الناتجة عن حركة توربينات الرياح Wind Turbines العملاقة
التي توضع على اليابسة او البحر او انظمة تحويل الرياح وهي تصمم باشكال تشبه
المروحة العادية وتعتمد في عملها على الرياح حيث تتمتع اجزاء كبيرة من العالم
بسرعات رياح قوية وتختلف في السرعات حسب
المواقع الجغرافية ويعتبر هذا المصدر
نظيفا ولا ينضب على الاطلاق
استفاد العالم قديما من طاقة الرياح واستخدم على شكل طواحين الهواء Wind Mill لمهام مثل طحن الحبوب وضخ المياة واليوم تستخدم الات الرياح المتطورة المعروفة باسم التوربينات في اجزاء كبيرة من العالم لتحويل الطاقة الحركية الي طاقة كهرباء تنتج توربينات الرياح التجارية الحديثة الكهرباء باستخدام الطاقة الدورانية لتشغيل المولد تتكون هذه التوربينات من عمود او برج عالي اعلاه شفرات كبيرة والقاعدة التي تحتوي علي المحركقد يبلغ طول شفرات التوربينات الكبيرة التي تنتج ما يصل الي 1.8ميغاوات من الطاقة اكثر من 130 قدما (40 مترا)
ويمكن وضعها على ابراج Towers يبلغ ارتفاعها حوالي 260 قدما (80 مترا).
مزارع الرياح هي مجموعة كبيرة من توربينات الرياح توضع
في مكان واحد تستخدم في انتاج الكهرباء وتتكون من مئات التوربينات الفردية .
في عام 1941 تم توصيل توربينات الرياح سميت – بوتنام وهي اول توربينة
رياح في العالم بحجم ميغا وات بنظام التوزيع الكهربائي المحلي عمل التوربين لمدة 1100ساعة قبل ان تفشل .
نجد ان اكبر توربينات الرياح موجودة في هاواي في الولات المتحدة الامريكية حيث يبلغ طوله 20 طابقا وبه شفرات بطول ملعب كرة قدم.
توربينات هوائية
الطاقة الحرارية الارضية Geothermal Energy
تعتمد هذه الطاقة على الطاقة الحرارية الارضية المتوفر في باطن الارض ويتم استخراج الحرارة من باطن الارض باستخدام ابار او وسائل اخرى
وتعرف الخزانات الساخنة بدرجة كافية طبيعيا والقابلة للنفاذ بالخزانات الحرارية في حين يطلق على الخزانات الساخنة بدرجة كافية والتي يتم تحسينها بالتحفيز الهيدروجيني اسم انظمة الطاقة الحرارية الارضية المحسنة Improved Geothermal Systems
حيث يقدر ان اكثر من 99% من كتلة الارض عبارة عن صخور تتجاو حرارتها 1000 درجة مئوية وترتفع درجة الحرارة بزيادة تعمقنا في جوف الارض بمعدل 2.7 درجة مئوية على عمق كيلو متر .
ويتطلب ذلك حفر انابيب كثيرة الي داخل الارض قد تصل عمقها نحو 5 كيلومترات .
محطة طاقة حرارية
هذه الطاقة المتجددة نظريا يمكن ان تكفي حوجة العالم من
الطاقة لمدة 100000 سنة قادمة لكن تحويلها الي طاقة كهربائية باهظة الكلفة
وذلك بسبب اعمال الحفر والحاجة الي انابيب كثيرة لاستخراج الماء الساخن بكميات
وفيرة
السوائل المستخرجة من باطن الارض تحتوي على مخلوط غازات تؤثر على البيئة مثل غاز ثاني اكسيد الكربون و الغازات الذائبة بالاضافة الى الاملاح الذائبة مثل الزئبق والزرنيخ والبور وغيرها.
الطاقة الكهرومائيةHydropower
تعد الطاقة الكهرومائية في الوقت الراهن ابر مصدر للطاقة المتجددة في قطاع الكهرباء والمقصود هنا السدود والمنشات النهرية التي تنتج الطاقة الكهربائية
حيث ان انتاج الكهرباء من هذا المصدر في عام 2015 بلغ 16.6% من اجمالي الكهرباء في العالم و 70% من الطاقة المتجددة بنسبة زيادة متوقعة 3.1% كل عام على مدي السنوات الخمس والعشرين المقبلة.
تعتبر تكلفة انتاج الطاقة الكهرومائية منخفضة نسبيا وهذه
الميزة تجعل المصدر تنافسيا للكهرباء المتجددة بحيث لا تستهلك المحطات المائية اي
مياه علي عكس بقية المحطات ومن الميزات ايضا هذا المصدر لا ينتج نفايات مباشرة
اطلاقا
هنالك تنوع كبير من المحطات وذلك اعتمادا على عوامل عدة
التضاريس, ارتفاع الشلالات ,المجاري المائية من حيث
التكوين :
*المواقع الجبلية مع
ارتفاع كبير ولكن معدلات تدفق اقل
*المحطات متوسطة الحجم
ذات التدفق العالي
حيث تختلف قدرة المحطات اعتمادا علي كمية الماء رغم ذلك نجد ان عملية توليد هذا النوع من الطاقة مردودها عالي جدا
قد يصل الي80% -90% وربما اكثر ويعتبر سد الصين العظيم نموذجا حيث تصل القدرة الانتاجية الي 18 قيقاوات
و سد الممرات
الثلاث بقدرة انتاجية بلغت 22500 ميقاوات اي اكثر من ضعف القدرة المنتجة من ابر محطة
للطاقة النووية وهي محطة كاشيوازاكي في اليابان التي تنتج 8212 ميقاوات.
سد الممرات الثلاث
وايضا هنالك محاولات لانتاج الكهرباء من مصادر اخرى وهي لا تزال في مرحلة مبكرة من التطور مثل الطاقة البحرية او قد تكون ذات اثار سلبية مثل الطاقة الاحيائية.
محمد بدوي - السودان
..الى اللقاء..
فتح باب التطوع والتقديم لتكون من اعضاء فريق المجلة
بمشاركة مقالات بالمجلة اوتسجيل محتوى بقناة المجلة
للتواصل اضغط هنا واتس 01062255748
موقع مجلة المهندس القديم والإصدارات السابقة من هنا
لمتابعة صفحة فيس بوك من هنا Almohandis Academy
لمشاركة اعلانك بصفحات المجلة (01062255748) أو إضعظ هنا
فضلا ، قوموا بنشر المقال على وسائل التواصل الإجتماعى، فقد يكون شخصاً فى حاجة إليه
وإن كان لديكم أى إستفسار حول أى مما ورد فى المقال، لا تترددوا فى ترك تعليق بأسفل المقال، وأسرة الموقع سوف تقوم بالرد عليكم فى أسرع وقت إن شاء الله
إعداد وتقديم
م. محمد بدوى
السودان
 مهندس / محمد حسن بدوى تخصص كهرباء عامة التخطيط العمراني غرب دارفور){kind=link}
تعليقات
إرسال تعليق