الطاقة المتجددة: ماذا أحتاج أن أعرف عنها

الطاقة المتجددة: ما أحتاج أن أعرف عنها

إنَّ كوكبنا الأرض، يُعاني بسببنا، فعالمنا الحديث المُتعطش للطاقة والذي يقوم بجمعها عن طريق حرق الوقود الأحفوريّ، مُنتجًا كمياتٍ هائلة من ثاني أكسيد الكربون ومؤديًا إلى إرهاق كوكبنا ورفع حرارته، سيسبب المزيد من المشاكل مستقبلًا.

ولكن، وعلى الرغم من هذا، يبقى الأمل موجود في الطاقة المتجددة "النظيفة"، حيثُ تتجه الأبحاث في عالم الطاقة نحو الحصول على مصادرٍ مُستدامة، آمنة وفعالة.

1.     في البداية ما هي الطاقة المُتجددة؟ وما هي مصادرها الرئيسيّة؟

الطاقة المُتجددة هي الطاقة المأخوذة من مصادر مستدامة، بحيث لن تنتهي هذه المصادر على الأقل على المدى القريب، ومن مصادرها:

-       الطاقة الشمسيّة بنوعيها: إنتاج الكهرباء مباشرةً أو عن طريق تسخين المياه بالمرايا العاكسة (حيثُ يستخدم هذا النظام لتوليد الكهرباء)

طاقة شمسية 1:إنتاج مباشر

طاقة شمسية 2:التأثير الحراري.

-       طاقة الرياح

عنفات "توربينات" هوائية

-       الطاقة الكهرومائيّة

مثال لمحطة مائية

-       طاقة الكتلة الحيويّة

-       طاقة حرارة باطنِ الأرض

2.     هل من الممكن تخزين الكهرباء وإنتاج احتياطيٌ منها كالماء والنفط؟

نسبةً للتكنولوجيا الحاليّة، لا يمكن ذلك إلا عن طريقِ البطاريات وهي مُكلفة جدًا وغيرُ عمليةٍ؛ لأن عملية تخزين الطاقة في البطارية تتطلب أن يكون تيار البطارية تيارًا مستمرًا، وعندما يستخرج التيار سيكون مستمرًا أيضًا، غير أنَّ عملية نقل الطاقة يجب أن تتم بتيارٍ مُتررد لتحقيق كفاءةٍ عاليّة ومنعًا لإضاعة الطاقة، ولذلك يتمُّ في محطات التوليد مُراقبة الحمل ولا يتمُّ التوليد إلا على قدر الحاجة.

3.     هل يمكن أنْ ننتج الكهرباء من الإنسان؟

إنَّ الكهرباء شكلٌ من أشكال الطاقة، ويمكن التحويل بينها وبين أي شكلٍ آخر من أشكال الطاقة، غير أنَّ الإنسان بذاته لا يمثل طاقة، ولكنه يحوي على طاقةٍ مخزونة كيميائيًا فيه، فمثلًا يمكن استغلال مجهوده العضليّ لإنتاج الطاقة.

4.     هل يمكن للألواح الشمسيّة أن تنتج تيارًا متناوبًا؟ وما كمية الطاقة المُنتجةِ من لوحٍ بمساحةِ 1م×1م؟

لا، لا يمكن إنتاج التيار المُتناوب من لوحٍ شمسيّ بشكلٍ مُباشر، فالألواح تنتج تيارًا مُستمرًا ثم تحتاج لـ "إنفيرتر/عاكس" لتحولهُ إلى تيارًا مُتردد يمكن التحكم فيه.

أمّا كمية الطاقةِ المُنتجة من لوحٍ واحد فتختلف اختلافًا شديدًا من لوحٍ لآخر، حيثُ تعتمد على نوع اللوح، والوقت من اليوم، والحالة الجويّة، وكفاءة اللوح، ولكن يمكن القول أنَّ أفضل الألواح المتوافرة تجاريًا الآن، يمكنها إنتاج ما يُقارب الـ 100 واط لكل 1 متر مربع في الظروف المثاليّة.

5.     هل إنَّ الطاقة النوويّة بهذا السوءِ فعلًا، أم أن الإعلام والرأي العام يبالغ في التخوف منها؟

لا شك أنَّ الإعلام يبالغ في الأمر، ولكني شخصيًا لست مع الطاقة النوويّة، بسبب التكاليفِ العاليّة جدًا لإنشائها وتشغيلها، مُقارنةً مع مصادر الطاقة الأخرى مثل الرياح والشمس.

فمثلًا لا تمتلك دول العالم الثالث مُخصبات يورانيوم خاصةً بها، وسوف تتجه لشراء هذا اليورانيوم من الدول المُتطورة.

ومن جهةٍ أخرى، فالشمس والرياح مصادر لا يتحكم بها أحد، ولهذا أنا مع استخدامها بدلًا عن الطاقة النوويّة.

لا ننسى أيضًا أنَّ أبحاث الاندماج النوويّ في تطور مُستمر، فمن يدري ما قد يحصل إنْ تحكمنا بها.

6.     هل للطاقة الكهربائيّة التي تنتجها محطةٌ تعمل بالوقود الأحفوريّ، نفس كفاءةِ وغزارة وثبات الطاقة الكهربائيّة المُنتجة من المحطاتِ التي تعمل بالطاقة الشمسيّة أو الرياح؟

في الحقيقة، إنَّ المحطات الحراريّة (التي تعتمد على حرق مشتقاتِ النفط بأنواعه) ما زالت تعتبر الأرخص وليس الأكفئ، فكفائتها مُنخفضة، أمّا بالنسبةِ للطاقة المتجددة، تشير التوقعات إلى أنها ستصل لسعر النفط في حدود عام 2022م.

وبالنسبة لثبات الإنتاج فالمحطات الشمسيّة ومحطات الرياح تعتبر من هواجس ومخاوف مُهندس التحكم المسؤول عن كامل النظام الكهربائيّ، ولغاية الآن لا يوجد لدينا تحكم بالمناخ ولذلك فقد تنخفض قدرةُ المحطة الشمسيّة بشكلٍ مُفاجئ نتيجةً للظروف الجويّة، وهذا الإنخفاض يجب أنْ يتمَّ تعويضهُ مباشرةً من المحطات الحراريّة التي يمكننا التحكم بها.

المشكلة الرئيسيّة، تتمثل بأنهُ ومن أجل التعويض يجب أنْ تبقى المولدات في حالةِ ربط مع الشبكة، وفي هذهِ الحالة يبقى المولد في حالةِ دوران دون أن يضخ طاقةً للشبكة وهذا الدوران يكلف نقودًا ووقودًا، حيثُ لا فائدة من المولد إلا في حالة حصولِ تغيرٍ مفاجئ، فيبدأ بالعمل.

كما أنَّ الخلايا الشمسيّة "التجاريّة" لا تتعدى 20% في أفضل حالاتها، لكن كل الأبحاث تشير إلى أنه وفي غضون (15-10) سنة ستتغير قوانين اللعبة تمامًا.

7.     ما هي الدول الرائدة في مجال الطاقة المُتجددة؟ وأين العالم العربي منها؟

يقترن اسم الطاقة المتجددة رُبَّما برائدتها "ألمانيا"، والتي وصلت في شهر أيار (مايو) من هذا العام لإنتاجٍ هائل من الطاقة المُتجددة، حيثُ أصبحت تعرفة الطاقة سالبة، أي أنك تحصل على نقودٍ نتيجةً لاستهلاكك الكهرباء، وهذا يعود لطريقتهم في تسعير الكهرباء.

ولكن بعيدًا عن الدول المُتقدمة، إنَّ دولة من العالم الثالث، استمدت ما يُقارب 100% من حاجتها الكهربائيّة من الطاقةِ المُتجددة، هذهِ الدولة هي كوستاريكا (أميركا الوسطى)، هذه الدولة الصغيرة بتعداد 5 مليون نسمة تقريبًا، استطاعت أنْ تتخلص من الوقود الأحفوريّ في إنتاجها للكهرباء.

أمّا الوطن العربيّ فوضعه مُختلف قليلًا، وعلى الرغم من ذلك فإنَّ المغرب والإمارات يقدمان نماذجًا رائعةً جدًا في سبيل حمايةِ البيئة والتخلص من النفط.

إنَّ الأبحاث التي تجري في الإمارات حول الألواح الشمسيّة ورفع كفائتها واعدةٌ جدًا، ولا ننسى أنَّ المغرب ستبدأ ببناء واحدةٍ من أكبر المحطات الشمسيّةِ في العالم.

 إنَّ هذهِ النماذج تعطينا أملًا كبيرًا، للتخلص من النفط، وحمايةِ أمنا الأرض، وزيادة الوعي البيئيّ في الوطن العربيّ والعالم والضروريّ لمواجهة المُستقبل بكل ثقةٍ وقوة.

إعداد: عمر عبد الوهاب

تدقيق: عائشة الصواف