مزايا وعيوب استخدام الطاقة المتجددة

تعرف مزايا الطاقة المتجددة منذ فترة طويلة جدًا - مثل الهواء النظيف ، وانبعاثات الكربون المنخفضة ، والحفاظ على الموارد الطبيعية ، وتحقيق وفورات كبيرة طويلة الأجل .

في أمريكا ، نتبنى مصادر الطاقة المتجددة بمعدل رائع ، حيث تفوقت الطاقة النظيفة الآن على الفحم لأول مرة في العصر الحديث. تظهر مزارع الرياح والألواح الشمسية ومحطات الطاقة الكهرومائية وحتى البطاريات الكبيرة الحجم في جميع أنحاء البلاد في محاولة لإزالة الكربون من شبكات الكهرباء والنقل.

ولكن تمامًا مثل أي شكل آخر من أشكال التكنولوجيا ، من المهم أيضًا التعرف على عيوب الطاقة المتجددة إذا أردنا إنشاء عالم خالٍ من الانبعاثات بنجاح. في الواقع ، فقط من خلال فهم حدودها يمكننا تحسين التكنولوجيا الحالية ، وإنشاء حلول جديدة ، وتلبية احتياجاتنا من الطاقة ، وكل ذلك مع مساعدة البيئة.

لذا ، دعنا نستكشف مزايا وعيوب الطاقة المتجددة ، ونكتشف المزيد عن فوائدها الفريدة ، ونركز على التحديات التي ما زلنا بحاجة للتغلب عليها.

مزايا مصادر الطاقة المتجددة

1) إمداد وقود لا ينفد أبدًا

كما يوحي الاسم ، يتم إنشاء الطاقة المتجددة من مصادر تجدد نفسها بشكل طبيعي - مثل ضوء الشمس والرياح والمياه والكتلة الحيوية وحتى الحرارة الجوفية (تحت الأرض).

على عكس تعدين الفحم والنفط والغاز الطبيعي - الذي يتطلب شبكات واسعة من الآلات الثقيلة ومحطات المعالجة وخطوط الأنابيب والنقل - تحول مصادر الطاقة المتجددة الموارد الطبيعية مباشرة إلى كهرباء. وبينما أصبح مصدر العديد من أنواع الوقود الأحفوري أصعب وأكثر تكلفة - مما أدى إلى تدمير الموائل الطبيعية وخسائر مالية كبيرة - فإن الطاقة المتجددة لا تنفد أبدًا.

2) انبعاثات الكربون الصفري

ربما تكون أهم فائدة للطاقة المتجددة هي عدم وجود غازات دفيئة أو ملوثات أخرى أثناء العملية. في حين أن محطات توليد الطاقة بالفحم تنتج حوالي 2.2 رطل من ثاني أكسيد الكربون لكل كيلو واط / ساعة من الكهرباء - فإن الألواح الشمسية وتوربينات الرياح لا تنتج أي شيء على الإطلاق.

بينما نتسابق لإزالة الكربون من عالمنا واحتضان مصادر الطاقة التي لا تساهم في ظاهرة الاحتباس الحراري ، تساعد مصادر الطاقة المتجددة في تزويدنا بالطاقة الخالية من الانبعاثات ، والحرارة ، والسيارات ، وحتى السفر الجوي .

3) هواء وماء أنظف

يؤدي حرق الوقود الأحفوري لتوليد الكهرباء إلى أكثر من تدفئة المناخ ؛ كما أنه يلوث الهواء الذي نتنفسه والماء الذي نشربه.

محطات توليد الطاقة بالفحم ، على سبيل المثال ، تطلق كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون (CO2) وأكسيد النيتروز (N2O) مباشرة في الغلاف الجوي - وهما من أقوى غازات الدفيئة. ولكن بالإضافة إلى ذلك ، فإنها تنبعث منها أيضًا الزئبق والرصاص وثاني أكسيد الكبريت والجسيمات والمعادن الخطرة - والتي يمكن أن تسبب مجموعة من المشكلات الصحية تتراوح من صعوبات التنفس إلى الوفاة المبكرة . يمكن أن تلوث كهرباء الوقود الأحفوري الممرات المائية ، سواء من تلوث الهواء الذي يسقط على الأرض أثناء هطول الأمطار ، ومن النفايات الناتجة أثناء عملية الإنتاج.

من ناحية أخرى ، لا تخلق الطاقة المتجددة أي مخاطر تلوث أو إهدار أو تلوث للهواء والماء. وبينما أعطتنا عمليات الإغلاق كوفيد-19 لمحة عن سماء صافية في المدن الكبرى في جميع أنحاء العالم ، فإن الطاقة المتجددة لديها القدرة على جعل الهواء النظيف أمرًا طبيعيًا.

4) شكل أرخص للكهرباء

مع النمو السريع للطاقة المتجددة على مدى السنوات العشر الماضية ، أصبحت الطاقة الشمسية وطاقة الرياح الآن أرخص مصادر الكهرباء في أجزاء كثيرة من العالم. في الإمارات العربية المتحدة - وهي منطقة معروفة بوفرة أراضيها وطقسها المشمس - حصلت مزرعة شمسية جديدة مؤخرًا على أقل سعر للطاقة الشمسية في العالم عند 1.35 درجة مئوية فقط لكل كيلوواط / ساعة .

أدى الانخفاض الكبير في تكاليف الطاقة الشمسية وطاقة الرياح إلى قيام العديد من الشركات متعددة الجنسيات التي تعمل بالوقود الأحفوري - بما في ذلك شركات النفط الست الكبرى - بالتركيز على الاستثمار في الطاقة المتجددة بدلاً من ذلك. وبينما كانت الطاقة الخضراء في يوم من الأيام بديلاً "نظيفًا ولكن مكلفًا" - فهي تساعد الآن في تقليل فواتير الطاقة للناس في جميع أنحاء العالم.

5) الطاقة المتجددة تخلق وظائف جديدة

مع زيادة التركيز على ظاهرة الاحتباس الحراري ووضع العديد من الحكومات أهدافًا طموحة لخفض الكربون ، فإن إحدى مزايا الطاقة المتجددة المدهشة هي أنها أصبحت بسرعة مصدرًا رئيسيًا لنمو الوظائف الجديدة.

في أمريكا ، توظف مصادر الطاقة المتجددة الآن ثلاثة أضعاف عدد الأشخاص الذين يستخدمون الوقود الأحفوري ، ويتوقع مكتب الإحصاء أن يكون فنيو توربينات الرياح ومركبو الألواح الشمسية من أسرع الوظائف نموًا خلال العقد المقبل . بالإضافة إلى الاحتفاظ بملايين الأشخاص في العمل لفترات طويلة - تدفع العديد من وظائف الطاقة المتجددة أيضًا أجورًا أعلى من المتوسط .

عيوب الطاقة المتجددة

1) ارتفاع تكاليف رأس المال

في حين أن أنظمة الطاقة المتجددة لا تحتاج إلى وقود ويمكن أن توفر مدخرات كبيرة على المدى الطويل ، إلا أن تكاليفها الأولية يمكن أن تظل باهظة. على سبيل المثال ، قد يكلف تركيب نظام شمسي في منزلك 10000 دولار - 20000 دولار ، وعلى الرغم من رغبتك في تزويد منزلك بالطاقة المتجددة ، فإن السعر قد يدفعه بعيدًا عن متناول اليد.

على نطاق أوسع ، تتطلب مزارع الرياح وحدائق الطاقة الشمسية ومحطات الطاقة الكهرومائية استثمارات كبيرة وأراضيًا وبنية تحتية كهربائية ، مما يؤدي إلى تأخير بعض المشاريع أو تغييرها أو حتى إلغاؤها.

لحسن الحظ ، استمرت مصادر الطاقة المتجددة مثل الألواح الشمسية وتوربينات الرياح في الانخفاض بسبب اقتصاديات الحجم المتزايدة ، وتحسن التصنيع ، وشعبية شهادات الطاقة المتجددة .

2) يمكن أن يكون إنتاج الكهرباء غير موثوق به

تعتمد أنظمة الطاقة المتجددة على الموارد الطبيعية مثل ضوء الشمس والرياح والمياه ، وبالتالي ، يمكن أن يكون توليد الكهرباء فيها غير متوقع مثل الطقس. تفقد الألواح الشمسية كفاءتها في الأيام الملبدة بالغيوم ، ولا تكون توربينات الرياح فعالة في الطقس الهادئ ، وتحتاج أنظمة الطاقة الكهرومائية إلى تساقط ثلوج وهطول أمطار متسقة للحفاظ على إنتاج موثوق.

في الوقت نفسه ، عندما تنتج الأنظمة المتجددة الكثير من الطاقة ، فإنها تخاطر بزيادة الحمل على الشبكة والتسبب في مشاكل كبيرة لمشغلي الشبكات. تدرس أستراليا ، الدولة التي بها أكبر عدد من الألواح الشمسية للفرد ، إجراءات تصدير جديدة لمنع الكثير من الطاقة الشمسية من دخول الشبكة في الأيام المشمسة - وحتى فرض رسوم على مالكي الأنظمة للقيام بذلك.

تتمثل إحدى مزايا الطاقة غير المتجددة - مثل الناتج من محطة طاقة تعمل بالفحم - في التدفق الثابت للطاقة التي يمكن زيادتها لأعلى ولأسفل. لكن تقطع مصادر الطاقة المتجددة ، جنبًا إلى جنب مع نشرها المتسارع ، يتطلب العديد من ترقيات البنية التحتية باهظة الثمن للحفاظ على إمدادات موثوقة - والتي يتم دفع ثمنها في النهاية من قبل المستخدمين النهائيين.

3) تخزين الطاقة هو التحدي

نظرًا للطبيعة المتقطعة لمصادر الطاقة المتجددة ، فإنهم يحتاجون إلى أشكال من تخزين الطاقة لالتقاط وإطلاق الكهرباء بطريقة متسقة ومنضبطة.

اكتسبت البطاريات على مستوى المرافق زخمًا كبيرًا في السنوات الأخيرة ، مثل أكبر نظام في العالم تم تشغيله مؤخرًا عبر الإنترنت في كاليفورنيا. ومع ذلك ، على الرغم من انخفاض التكاليف ، لا تزال تقنية التخزين باهظة الثمن نسبيًا وهناك بعض الأسئلة العالقة بشأن موثوقيتها وعمرها.

لحسن الحظ ، فإن العديد من الأنظمة الحالية قيد التشغيل تحقق نتائج واعدة. حققت "بطارية تسلا الكبيرة" في جنوب أستراليا - وهي الأكبر من نوعها عند تصنيعها - وفورات كبيرة للعملاء المحليين مع الحفاظ على الإضاءة أثناء انقطاع الشبكة. ومع النمو المتسارع لمصادر الطاقة المتجددة في جميع أنحاء العالم ، يبدو أن تخزين الطاقة على نطاق واسع سيتبع مسارًا مشابهًا.

4) تأثرت بالظروف البيئية

تعتمد كفاءة أنظمة الطاقة المتجددة أيضًا على موقعها والبيئة المحيطة. على سبيل المثال ، توربينات الرياح فعالة فقط في المناطق المفتوحة الكبيرة ذات الرياح القوية والمتسقة ، مما يحد من قدرتها على البقاء في مناطق معينة.

وبينما تولد الألواح الشمسية بعض الكهرباء حتى في الأيام الملبدة بالغيوم ، فإنها تكون أكثر إنتاجية في المواقع ذات المناخ المشمس والمشرق باستمرار. في أمريكا ، يكون النظام الشمسي في ولاية نيفادا أكثر كفاءة بكثير من نظام في ولاية مينيسوتا ، مما يعني أن المناطق التي تقل فيها ساعات ضوء الشمس تحتاج إلى المزيد من الألواح لتوليد نفس القدر من الطاقة.

5) الطاقة المتجددة لا تزال لها بصمة كربونية

بينما لا تنتج الألواح الشمسية وتوربينات الرياح أي انبعاثات كربونية لأنها تنتج الطاقة - لا يزال تصنيعها ونقلها وتركيبها يخلق بصمة كربونية. تُصنع مكونات الطاقة المتجددة عادةً في المصانع الكبيرة التي تستهلك كميات كبيرة من الكهرباء ، بالإضافة إلى مركبات الديزل والبنزين اللازمة لنقلها وتركيبها.

ومع ذلك ، هناك نقطتان مهمتان يجب ملاحظتهما:

على عكس أنظمة الوقود الأحفوري ، تتمتع مصادر الطاقة المتجددة "بفترة استرداد الطاقة" ، وهي مقدار الوقت اللازم لإنتاج نفس الكمية من الكهرباء المستخدمة في دورة حياتها. تستعيد الألواح الشمسية عمومًا طاقتها المتضمنة في غضون 1-3 سنوات ، في حين أن توربينات الرياح الكبيرة يمكن أن تقضي على بصمتها الكربونية في غضون ستة أشهر فقط .

مع نشر المزيد من مصادر الطاقة المتجددة ، أصبحت السيارات الكهربائية أكثر شيوعًا ، وزيادة نسبة الطاقة النظيفة في الشبكة ، ستستمر البصمة الكربونية لتصنيع مكونات الطاقة المتجددة في الانكماش.

لحسن الحظ ، هناك أيضًا تركيز متزايد على إعادة تدوير الألواح الشمسية وتوربينات الرياح في محاولة لتقليل النفايات وتوفير الطاقة وتقليل الطلب على المواد الخام.

الطاقة المتجددة لها تحدياتها ، لكن هناك اتجاه إيجابي كبير

على الرغم من بعض القيود والتحديات الحالية ، فمن الواضح أن مصادر الطاقة المتجددة ستزود يومًا ما جميع منازلنا وأعمالنا ومركباتنا بطاقة خالية من الانبعاثات.

وعلى الرغم من أنه من غير المحتمل أن يلبي مصدر طاقة واحد جميع احتياجاتنا ، فإن الجمع بين الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والكتلة الحيوية والطاقة الحرارية الأرضية والطاقة المائية وتخزين البطاريات لديه القدرة على تشغيل عالمنا بالكامل دون التسبب في أي ملوثات أو غازات دفيئة.

إذا كنت تتطلع إلى التحول إلى الطاقة المتجددة ولكن ذلك بعيدًا عن متناولك المالي ، فهناك طرق أخرى يمكنك من خلالها تحقيق نتيجة بيئية إيجابية:

اطلب 100٪ طاقة خضراء من شركة الكهرباء الخاصة بك

شراء اعتمادات الطاقة المتجددة (RECs) لتعويض استخدامك للكهرباء

إذا كان لديك عقار كبير ، يمكنك استضافة توربينات الرياح أو مجموعة الطاقة الشمسية على أرضك الشاغرة

استثمر في مزرعة شمسية مجتمعية في منطقتك المحلية

ولكن الأهم من ذلك ، يجب أن نتذكر أنه على الرغم من المزايا العديدة للطاقة المتجددة ، فإن أفضل طريقة لخفض انبعاثات الكربون لدينا هي تقليل استهلاكنا للكهرباء والغاز في المقام الأول.

كأفراد وكمجتمعات وكدولة ، يجب أن نهدف إلى تحسين استخدامنا للطاقة ، وأشكال النقل ، وخيارات المستهلك - ثم استخدام الطاقة النظيفة لتلبية احتياجاتنا المتبقية. إذا نجحنا في الجمع بين مصادر الطاقة المتجددة وأنماط الحياة المستدامة ، فسيكون من الأسرع - ناهيك عن الأرخص بكثير - إنشاء عالم خالٍ من الانبعاثات.