الطاقة النظيفة: ما هي الطاقة النظيفة وكيف يمكن الحصول عليها

الطاقة النظيفة هي الطاقة التي تأتي من مصادر متجددة خالية من الانبعاثات التي لا تلوث الغلاف الجوي عند استخدامها، فضلا عن الطاقة التي توفرها تدابير كفاءة الطاقة.

الطاقة النظيفة

هناك درجة من الانتقال بين الطاقة النظيفة ومصادر الطاقة الخضراء أو المتجددة، لكنها ليست هي نفسها بالضبط. من أجل فهم الفرق يجدر فهم ما يعنيه في الواقع.

تعريف الطاقة النظيفة؟

الطاقة النظيفة هي الطاقة المكتسبة من المصادر التي تطلق ملوثات الهواء، في حين أن الطاقة الخضراء هي الطاقة المستمدة من المصادر الطبيعية. هناك فرق دقيق بين هذين النوعين من الطاقة على الرغم من أنها غالبا ما تحدث عن كونها هي نفسها.

الطاقة المتجددة هي الطاقة المولدة من المصادر التي يتم تجديدها باستمرار. ولن تنفد موارد الطاقة المتجددة هذه، على عكس الوقود الأحفوري والغاز، وتشمل طاقة الرياح والطاقة الشمسية.

ومع ذلك، في حين أن معظم مصادر الطاقة الخضراء متجددة، لا ينظر إلى جميع مصادر الطاقة المتجددة على أنها خضراء. على سبيل المثال، الطاقة الكهرومائية مورد متجدد، ولكن البعض قد يجادل بأنها ليست خضراء، لأن إزالة الغابات والتصنيع المتعلق ببناء السدود المائية يمكن أن يضر بالبيئة.

يحدث مزيج الطاقة النظيفة المثالي حيث تلتقي الطاقة الخضراء بالطاقة المتجددة، مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح.

طريقة سهلة لتذكر الاختلافات بين هذه الأنواع المختلفة من الطاقة هي:

الطاقة النظيفة = الهواء النقي

الطاقة الخضراء = المصادر الطبيعية

الطاقة المتجددة = المصادر القابلة لإعادة التدوير

كيف تعمل؟

تعمل الطاقة النظيفة من خلال إنتاج الطاقة دون أن يكون لها آثار بيئية سلبية، مثل إطلاق غازات الاحتباس الحراري مثل ثاني أكسيد الكربون. وهناك الكثير من الطاقة النظيفة متجددة أيضا، بما في ذلك طاقة الرياح، وبعض الموارد المائية وتوليد الطاقة بالطاقة الشمسية.

لماذا هي مهمة؟

وأهم جانب من جوانب الطاقة النظيفة هو الفوائد البيئية كجزء من مستقبل الطاقة العالمي. وفي حين أن الموارد النظيفة والمتجددة تحافظ أيضا على الموارد الطبيعية في العالم، فإنها تقلل أيضا من خطر الكوارث البيئية، مثل انسكاب الوقود أو المشاكل المرتبطة بتسرب الغاز الطبيعي. مع تنويع الوقود، من خلال محطات توليد الطاقة المختلفة باستخدام مصادر الطاقة المختلفة، فمن الممكن لخلق إمدادات الطاقة موثوق بها لتعزيز أمن الطاقة، وضمان وجود ما يكفي لتلبية مطالبنا.

فوائد

توفر الطاقة النظيفة مجموعة متنوعة من الفوائد البيئية والاقتصادية، بما في ذلك الحد من تلوث الهواء. كما أن تنوع إمدادات الطاقة النظيفة يقلل من الاعتماد على الوقود المستورد (وما يرتبط بذلك من تكاليف مالية وبيئية).

كما أن الطاقة النظيفة المتجددة تنطوي على وفورات متأصلة في التكاليف، حيث لا حاجة لاستخراج ونقل الوقود، كما هو الحال مع النفط أو الفحم، حيث أن الموارد تجدد نفسها بشكل طبيعي.

10 - ومن الفوائد الصناعية الأخرى لمزيج الطاقة النظيفة إيجاد فرص عمل لتطوير وتصنيع وتركيب موارد الطاقة النظيفة في المستقبل.

كيف يمكن استخدام الطاقة النظيفة؟

يمكن استخدام الطاقة النظيفة لمجموعة متنوعة من التطبيقات المختلفة، من توليد الكهرباء إلى مياه التدفئة وأكثر من ذلك، اعتمادا على مصدر الطاقة.

يمكن استخدام الطاقة الشمسية للتدفئة وإضاءة المباني، وتوليد الكهرباء، ومياه التدفئة مباشرة، والتبريد وأكثر من ذلك. تسمح الألواح الشمسية بجمع الطاقة من الشمس وتحويلها إلى كهرباء. وكثيرا ما تستخدم الألواح الشمسية للمهام الكهربائية الصغيرة، مثل شحن البطاريات، في حين أن العديد من الناس يستخدمون بالفعل الطاقة الشمسية للفوانيس حديقة صغيرة. ومع ذلك ، يمكن توسيع نطاق نفس تكنولوجيا الطاقة النظيفة هذه إلى لوحات أكبر تستخدم لتوفير الطاقة للمنازل أو المباني الأخرى أو حتى منشآت الألواح الشمسية المتعددة ، مثل مجموعة الألواح الشمسية المجتمعية لتشغيل مدن بأكملها.

المياه هي مورد آخر نظيف مع بعض التطبيقات المفاجئة. والأكثر وضوحا هي محطات الطاقة الكهرومائية، التي تأخذ تدفق المياه من الأنهار أو الجداول أو البحيرات لتوليد الكهرباء. ويأتي استخدام المياه بشكل أقل وضوحا من خلال الأنابيب البلدية في البلدات والمدن. مع الكثير من المياه التي تمر عبر الأنابيب في المنازل كل يوم، هناك تحرك نحو تسخير هذه الطاقة للمساعدة في تلبية الاحتياجات المحلية وغيرها من احتياجات الطاقة. ومع صغر حجم المولدات الكهربائية وقلة تكلفة بناء هذا الاستخدام للمياه البلدية، أصبح أقرب إلى أن يصبح واقعا يوميا.

تعمل طاقة الرياح عن طريق ربط طاحونة هوائية بالمولد الذي يحول تحويل شفرات طاحونة الهواء إلى طاقة. وقد استخدم هذا الشكل من الطاقة لعدة قرون لطحن الحبوب أو ضخ المياه أو أداء مهام ميكانيكية أخرى، ولكن يتم استخدامه الآن في كثير من الأحيان لإنتاج الكهرباء. وأصبحت مزارع الرياح البرية والبحرية منتشرة على نحو متزايد، ولكن يمكن أيضا استخدام طاقة الرياح على نطاق أصغر بكثير لإنتاج الكهرباء، حتى لتوفير مصدر للطاقة لإعادة شحن الهواتف المحمولة.

ويمكن أن تضاف إلى هذه الأمثلة على المصادر المتجددة أمثلة أخرى، مثل الطاقة الحرارية الأرضية والكتلة الحيوية وطاقة المد والجزر، التي لها أيضا فوائدها وتطبيقاتها الخاصة.

مستقبل الطاقة النظيفة

ويبدو مستقبل الطاقة النظيفة مشرقا، حيث أظهرت السنوات الأخيرة أنه تم تركيب قدرة على الطاقة المتجددة على الصعيد العالمي أكثر من الوقود الأحفوري والقدرة النووية الجديدة مجتمعة. تشكل مصادر الطاقة المتجددة الآن أكثر من ثلث الطاقة المركبة عالميا. وكمثال على هذا النمو، شهد يوم الأربعاء 10 يونيو 2020 شهرين من تشغيل المملكة المتحدة بالطاقة المتجددة البحتة للمرة الأولى على الإطلاق.

ومع استمرار تزايد عدد سكان العالم، هناك طلب متزايد باستمرار على الطاقة ومصادر الطاقة المتجددة هي الحل لتوفير حلول الطاقة المستدامة، مع حماية الكوكب أيضا من تغير المناخ.

إن استهلاك الطاقة النظيفة لا يحدث فقط على المستوى الوطني، حيث أن المدن والولايات هي أيضا سياسات للتغوط لزيادة استخدام الطاقة المتجددة. في الولايات المتحدة، وضعت 29 ولاية محافظ للطاقة المتجددة لتفويض أن نسبة معينة من الطاقة المستهلكة يجب أن تأتي من مصادر متجددة وأكثر من 100 مدينة في جميع أنحاء العالم تستخدم الآن ما لا يقل عن 70٪ من الطاقة المتجددة. ومع سعي المزيد من المدن نحو أن تصبح قابلة للتجديد بنسبة 100٪، تلعب الشركات أيضا دورا في شراء مستويات قياسية من الطاقة المتجددة.

بطبيعة الحال، نظرا لكونها موردا محدودا، فمن المنطقي أن المستقبل قابل للتجديد، وبالتالي فمن المتوقع أن مصادر الطاقة المتجددة سوف تستمر في الزيادة في العدد، مما خفض التكلفة أيضا.

كيف يمكن للطاقة النظيفة أن تقلل من الاحترار العالمي؟

وقد استخدم البشر الوقود الأحفوري لأكثر من 150 عاما، ومع زيادة استخدامها، ازداد إطلاق غازات الدفيئة التي تنتج عندما يتم حرق هذه الوقود. هذه الغازات المسببة للاحتباس الحراري تحبس الحرارة في الغلاف الجوي مما تسبب في ارتفاع درجة حرارة الأرض. وهذا الاحترار العالمي هو أحد أعراض تغير المناخ الذي شهد ارتفاعا في الظواهر الجوية المتطرفة، وتحول موائل الحياة البرية وسكانها، وارتفاع مستويات سطح البحر، وغير ذلك من الآثار.

ولأن مصادر الطاقة المتجددة لا تنبعث منها غازات الاحتباس الحراري مثل ثاني أكسيد الكربون، فإنها لا تساهم في الاحترار العالمي. وتعني هذه المصادر المتجددة أن تغير المناخ لم يتقدم، في حين أن تدابير مثل إعادة التحريج يمكن أن تساعد في تخفيف الأضرار التي لحقت بالفعل بالمناخ، والجمع بين الحد من الاحترار العالمي.

هل يمكن للطاقة النظيفة أن تحل محل الوقود الأحفوري؟

وكما ذكر أعلاه، يستخدم البشر الوقود الأحفوري منذ عقود، مما يعني أن التحول إلى الطاقة النظيفة كان حديثا نسبيا. ونتيجة لذلك، لا يزال ينظر إلى مصادر الطاقة المتجددة على أنها لا يمكن التنبؤ بها ولا تلبي بعد مطالبنا العالمية في مجال الطاقة. وهذا يعني أن الطاقة المتجددة لا تزال تتصدرها مصادر الطاقة القائمة على الكربون.

ومع ذلك، يعتقد أن احتياجاتنا من الطاقة يمكن موازنتها من خلال التخزين الفعال للطاقة المتجددة بحيث يمكن استخدامها عندما يكون الطلب موجودا. ويجري القيام بقدر كبير من العمل لتحسين البنية التحتية وقدرات التخزين للطاقة النظيفة، حيث يقول الخبراء إن الطاقة المتجددة النظيفة يمكن أن تحل محل الوقود الأحفوري بحلول عام 2050.

كيف ستساعد الطاقة النظيفة اقتصادنا؟

هناك فوائد مالية تتعلق بالطاقة النظيفة، لأسباب ليس أقلها خلق عمل لتحسين البنية التحتية، وتصنيع حلول الطاقة النظيفة وتركيبها وصيانتها. الطاقة المتجددة والنظيفة هي قطاعات النمو مع بدء العالم في الابتعاد عن الوقود الأحفوري، مما يعني أنه ستنشأ المزيد من الفرص في مجالات تتراوح بين eMobility وتوليد الطاقة وتخزينها.

الخبرة التي تأتي مع تطوير هذه الحلول الطاقة الجيل القادم يمكن أن تكون مفيدة لأولئك الذين يحققون ذلك، وتقديم العمل والعقود لأولئك الذين يتباطأون في تناول الطاقة النظيفة.

بطبيعة الحال، فإن الآثار المالية المترتبة على الطاقة النظيفة ليست سوى جزء من القصة، لأن الحافز الحقيقي وراء الطاقة النظيفة هو خلق مستقبل أفضل لكوكب الأرض. ولكن مع انخفاض استخدام الوقود الأحفوري، سوف تنخفض المكافآت المالية المرتبطة بذلك، وهذا يعني أن الطاقة النظيفة ليست جيدة للبيئة فحسب، بل إنها خطوة إلى الأمام بالنسبة للصناعة أيضا.

كيف يمكننا الحصول على الطاقة النظيفة؟

ويمكن الحصول على الطاقة النظيفة من مجموعة متنوعة من المصادر التي، عند وضعها معا، يمكن أن تخلق حلولا لجميع احتياجاتنا من الطاقة.

أشعة الشمس هي مورد الطاقة الأكثر وفرة ومتاحة بحرية على هذا الكوكب، في الواقع كمية الطاقة الشمسية التي تصل إلى الأرض في ساعة واحدة كافية لتلبية إجمالي متطلبات الطاقة لكوكب الأرض لمدة عام كامل. وبطبيعة الحال، فإن الطاقة الشمسية محدودة بالوقت من اليوم، ومواسم السنة والموقع الجغرافي. وعلى الرغم من ذلك، يتم استخدام الطاقة الشمسية على المستويين الكبير والمحلي بالفعل.

طاقة الرياح هي مصدر آخر وفير للطاقة النظيفة، حيث توفر مزارع الرياح مساهمة جيدة في الطاقة في المملكة المتحدة وأماكن أخرى. حتى الآن ، في حين أن طاقة الرياح المحلية "خارج الشبكة" متاحة ، ليست كل الممتلكات مناسبة لتوربينات الرياح.

الطاقة المائية أو المائية هي واحدة من أكثر مصادر الطاقة النظيفة تطورا تجاريا. ويعتبر مصدر الطاقة هذا أكثر موثوقية من طاقة الرياح أو الطاقة الشمسية ويسمح أيضا بالتخزين السهل للطاقة التي يتم توليدها بحيث يمكن استخدامها بما يتماشى مع الطلب. ويجري أيضا التحقيق في الطاقة المائية البلدية، مما يعني أن المستقبل يمكن أن نرى لنا جميعا استخدام تدفق المياه من خلال الأنابيب في منازلنا لتوليد الكهرباء. طاقة المد والجزر هي نسخة واسعة النطاق من الطاقة الكهرومائية ، وعلى الرغم من أنها لا توفر إمدادات ثابتة من الطاقة ، إلا أنها يمكن التنبؤ بها وموثوق بها للغاية.

وقد شاركت TWI في قدر كبير من العمل لتعزيز الطاقة الحرارية الأرضية، والتي تسخر الحرارة الطبيعية تحت سطح الأرض. يستخدم هذا المورد لتدفئة المنازل أو توليد الكهرباء، وهو أكثر فعالية في بعض المناطق من غيرها. فأيسلندا، على سبيل المثال، لديها مورد حراري أرضي وفير ويمكن الوصول إليه بسهولة، في حين أن الحرارة الجوفية في المملكة المتحدة، على سبيل المقارنة، أقل توافرا بكثير.

تستخدم الكتلة الحيوية الوقود الصلب الناتج عن مواد المحطة لإنتاج الكهرباء. على الرغم من أن مصدر الطاقة هذا لا يزال يتطلب حرق المواد العضوية ، وهذا ليس الخشب والآن أنظف بكثير وكفاءة في استخدام الطاقة مما كانت عليه في الماضي. واستخدام النفايات الزراعية والصناعية والمنزلية كوقود صلب وسيولة وغاز ليس اقتصاديا فحسب، بل له أيضا فوائد بيئية أيضا.

هل الطاقة النظيفة نظيفة حقا؟

جميع مصادر الطاقة النظيفة هي، بحكم تعريفها "نظيفة"، ولكن ليس كل مصادر الطاقة المتجددة نظيفة. فعلى سبيل المثال، يمكن أن يكون حرق الأخشاب من الغابات المدارة إدارة مستدامة قابلا للتجديد، ولكنه ليس نظيفا لأن ذلك يطلق ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.

لكي تكون نظيفة حقا تكلفة الكربون من الإنتاج والتخزين يجب أن يكون صفرا، وهذا هو المكان الذي ينظر إلى مصادر مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح بأنها نظيفة حقا والمتجددة.

ختام / ملخص

ويبدو أن الطاقة النظيفة هي المستقبل لاحتياجات البشرية من الطاقة في جميع أنحاء العالم مع استمرار انخفاض الاعتماد على الوقود الأحفوري. ومع استمرار تقدم التوجه نحو الطاقة النظيفة والخضراء والمتجددة، ستنخفض التكلفة وسيتم إنشاء العمل لتطوير وتركيب حلول الطاقة الجديدة هذه.

ويعترف المزيد والمزيد من الناس بالفوائد البيئية والمجتمعية والاقتصادية للطاقة النظيفة، ومع تسجيل المزيد من المدن والولايات والدول على أجندة الطاقة الخضراء، سيستمر هذا في التقدم.