الطاقة المتجددة هي الطاقة المستمدة من المصادر الطبيعية التي يتم تجديدها بمعدل أعلى من استهلاكها.فضوء الشمس والرياح، على سبيل المثال، من المصادر التي تتجدد باستمرار.مصادر الطاقة المتجددة وفيرة وفي كل مكان حولنا.
ومن ناحية أخرى، فإن الوقود الأحفوري - الفحم والنفط والغاز - هو موارد غير متجددة يستغرق تكوينها مئات الملايين من السنين.يتسبب الوقود الأحفوري، عند حرقه لإنتاج الطاقة، في انبعاثات غازات الدفيئة الضارة، مثل ثاني أكسيد الكربون.
يولد توليد الطاقة المتجددة انبعاثات أقل بكثير من حرق الوقود الأحفوري.إن التحول من الوقود الأحفوري، الذي يمثل حاليا حصة الأسد من الانبعاثات، إلى الطاقة المتجددة هو المفتاح لمعالجة أزمة المناخ.
وأصبحت مصادر الطاقة المتجددة الآن أرخص في معظم البلدان، وتولد فرص عمل أكثر بثلاثة أضعاف من الوقود الأحفوري.
فيما يلي بعض المصادر الشائعة للطاقة المتجددة:
طاقة شمسية
الطاقة الشمسية هي الأكثر وفرة بين جميع موارد الطاقة ويمكن تسخيرها حتى في الطقس الغائم.ويبلغ معدل اعتراض الأرض للطاقة الشمسية حوالي 10000 مرة أكبر من معدل استهلاك الإنسان للطاقة.
يمكن لتقنيات الطاقة الشمسية توفير الحرارة والتبريد والإضاءة الطبيعية والكهرباء والوقود لمجموعة من التطبيقات.تقوم تقنيات الطاقة الشمسية بتحويل ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية إما من خلال الألواح الكهروضوئية أو من خلال المرايا التي تركز الإشعاع الشمسي.
على الرغم من أن جميع البلدان لا تتمتع بالطاقة الشمسية بشكل متساوٍ، إلا أنه من الممكن لكل بلد المساهمة بشكل كبير في مزيج الطاقة من الطاقة الشمسية المباشرة.
لقد انخفضت تكلفة تصنيع الألواح الشمسية بشكل كبير في العقد الماضي، مما يجعلها ليس فقط في متناول الجميع ولكن في كثير من الأحيان أرخص شكل من أشكال الكهرباء.يبلغ عمر الألواح الشمسية حوالي 30 عامًا، وتأتي في مجموعة متنوعة من الظلال اعتمادًا على نوع المادة المستخدمة في التصنيع.
طاقة الرياح
تستخدم طاقة الرياح الطاقة الحركية للهواء المتحرك باستخدام توربينات الرياح الكبيرة الموجودة على الأرض (البرية) أو في البحر أو المياه العذبة (في الخارج).لقد تم استخدام طاقة الرياح منذ آلاف السنين، ولكن تقنيات طاقة الرياح البرية والبحرية تطورت على مدى السنوات القليلة الماضية لتعظيم إنتاج الكهرباء - مع توربينات أطول وأقطار دوارة أكبر.
على الرغم من أن متوسط سرعات الرياح يختلف بشكل كبير حسب الموقع، فإن الإمكانات التقنية العالمية لطاقة الرياح تتجاوز الإنتاج العالمي للكهرباء، وتوجد إمكانات كبيرة في معظم مناطق العالم لتمكين نشر طاقة الرياح بشكل كبير.
تتمتع أجزاء كثيرة من العالم بسرعات رياح قوية، لكن أفضل المواقع لتوليد طاقة الرياح تكون أحيانًا بعيدة.توفر طاقة الرياح البحرية إمكانات هائلة.
الطاقة الحرارية الأرضية
تستخدم الطاقة الحرارية الأرضية الطاقة الحرارية التي يمكن الوصول إليها من باطن الأرض.يتم استخراج الحرارة من خزانات الطاقة الحرارية الأرضية باستخدام الآبار أو وسائل أخرى.
تسمى الخزانات التي تكون ساخنة بدرجة كافية ونفاذية بشكل طبيعي بالخزانات الحرارية المائية، في حين تسمى الخزانات الساخنة بما فيه الكفاية والتي يتم تحسينها عن طريق التحفيز الهيدروليكي بأنظمة الطاقة الحرارية الأرضية المحسنة.
وبمجرد وصولها إلى السطح، يمكن استخدام السوائل ذات درجات الحرارة المختلفة لتوليد الكهرباء.إن تكنولوجيا توليد الكهرباء من الخزانات الحرارية المائية ناضجة وموثوقة، وتعمل منذ أكثر من 100 عام.
الطاقة الكهرومائية
تستغل الطاقة الكهرومائية طاقة المياه التي تنتقل من الارتفاعات الأعلى إلى الارتفاعات المنخفضة.ويمكن توليدها من الخزانات والأنهار.تعتمد محطات الطاقة الكهرومائية في الخزان على المياه المخزنة في الخزان، في حين تقوم محطات الطاقة الكهرومائية الجارية في النهر باستغلال الطاقة من التدفق المتاح للنهر.
غالبًا ما يكون لخزانات الطاقة الكهرومائية استخدامات متعددة - توفير مياه الشرب، ومياه الري، والسيطرة على الفيضانات والجفاف، وخدمات الملاحة، فضلاً عن إمدادات الطاقة.
تعد الطاقة الكهرومائية حاليًا أكبر مصدر للطاقة المتجددة في قطاع الكهرباء.فهو يعتمد على أنماط هطول الأمطار المستقرة عمومًا، ويمكن أن يتأثر سلبًا بحالات الجفاف الناجمة عن المناخ أو التغيرات في النظم البيئية التي تؤثر على أنماط هطول الأمطار.
يمكن للبنية التحتية اللازمة لإنشاء الطاقة الكهرومائية أن تؤثر أيضًا على النظم البيئية بطرق سلبية.ولهذا السبب، يعتبر الكثيرون أن المشاريع المائية الصغيرة النطاق خيار أكثر صداقة للبيئة، ومناسبة بشكل خاص للمجتمعات في المناطق النائية.
طاقة المحيطات
تستمد طاقة المحيطات من التقنيات التي تستخدم الطاقة الحركية والحرارية لمياه البحر - الأمواج والتيارات على سبيل المثال - لإنتاج الكهرباء أو الحرارة.
لا تزال أنظمة طاقة المحيطات في مرحلة مبكرة من التطوير، مع استكشاف عدد من النماذج الأولية لأجهزة الموجات وتيارات المد والجزر.إن الإمكانات النظرية لطاقة المحيطات تتجاوز بسهولة متطلبات الطاقة البشرية الحالية.
الطاقة الحيوية
يتم إنتاج الطاقة الحيوية من مجموعة متنوعة من المواد العضوية، تسمى الكتلة الحيوية، مثل الخشب والفحم والروث وغيرها من الأسمدة لإنتاج الحرارة والطاقة، والمحاصيل الزراعية للوقود الحيوي السائل.وتُستخدم معظم الكتلة الحيوية في المناطق الريفية لأغراض الطهي والإضاءة وتدفئة الأماكن، وذلك عادةً من قبل السكان الأكثر فقراً في البلدان النامية.
تشمل أنظمة الكتلة الحيوية الحديثة المحاصيل أو الأشجار المخصصة، ومخلفات الزراعة والغابات، ومجاري النفايات العضوية المختلفة.
تتسبب الطاقة الناتجة عن حرق الكتلة الحيوية في انبعاث غازات الدفيئة، ولكن بمستويات أقل من حرق الوقود الأحفوري مثل الفحم أو النفط أو الغاز.ومع ذلك، ينبغي استخدام الطاقة الحيوية فقط في تطبيقات محدودة، نظرا للتأثيرات البيئية السلبية المحتملة المرتبطة بالزيادات الكبيرة في مزارع الغابات والطاقة الحيوية، وما ينتج عن ذلك من إزالة الغابات وتغيير استخدام الأراضي.
وقت النشر: 29 نوفمبر 2022