الطاقة المتجددة هي الطاقة المستمدة من مصادر طبيعية تتجدد بمعدل يفوق معدل استهلاكها. ضوء الشمس والرياح، على سبيل المثال، من هذه المصادر التي تتجدد باستمرار. مصادر الطاقة المتجددة وفيرة وموجودة في كل مكان حولنا.
أما الوقود الأحفوري - الفحم والنفط والغاز - فهو موارد غير متجددة تستغرق مئات الملايين من السنين لتتشكل. وعند حرق الوقود الأحفوري لإنتاج الطاقة، فإنه يتسبب في انبعاثات غازات دفيئة ضارة، مثل ثاني أكسيد الكربون.
يُنتج توليد الطاقة المتجددة انبعاثات أقل بكثير من حرق الوقود الأحفوري. ويُعدّ التحوّل من الوقود الأحفوري، الذي يُشكّل حالياً الجزء الأكبر من الانبعاثات، إلى الطاقة المتجددة أمراً أساسياً لمواجهة أزمة المناخ.
أصبحت مصادر الطاقة المتجددة الآن أرخص في معظم البلدان، وتوفر ثلاثة أضعاف فرص العمل التي توفرها مصادر الطاقة الأحفورية.
فيما يلي بعض المصادر الشائعة للطاقة المتجددة:
طاقة شمسية
تُعدّ الطاقة الشمسية أكثر مصادر الطاقة وفرةً، ويمكن تسخيرها حتى في الطقس الغائم. ويبلغ معدل امتصاص الأرض للطاقة الشمسية حوالي عشرة آلاف ضعف معدل استهلاك البشر للطاقة.
تُتيح تقنيات الطاقة الشمسية توفير التدفئة والتبريد والإضاءة الطبيعية والكهرباء والوقود للعديد من التطبيقات. وتقوم هذه التقنيات بتحويل ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية إما من خلال الألواح الكهروضوئية أو من خلال المرايا التي تُركّز الإشعاع الشمسي.
على الرغم من أن الدول لا تتمتع جميعها بنفس القدر من وفرة الطاقة الشمسية، إلا أنه من الممكن لكل دولة أن تساهم بشكل كبير في مزيج الطاقة من خلال الطاقة الشمسية المباشرة.
انخفضت تكلفة تصنيع الألواح الشمسية بشكل كبير خلال العقد الماضي، مما جعلها ليست فقط في متناول الجميع، بل غالباً ما تكون أرخص مصدر للطاقة. يبلغ العمر الافتراضي للألواح الشمسية حوالي 30 عاماً، وتتوفر بألوان متنوعة حسب نوع المادة المستخدمة في تصنيعها.
طاقة الرياح
تستغل طاقة الرياح الطاقة الحركية للهواء المتحرك باستخدام توربينات رياح ضخمة مثبتة على اليابسة (على الشاطئ) أو في البحر أو المياه العذبة (في عرض البحر). وقد استُخدمت طاقة الرياح لآلاف السنين، إلا أن تقنيات طاقة الرياح البرية والبحرية شهدت تطوراً ملحوظاً خلال السنوات القليلة الماضية لزيادة إنتاج الكهرباء إلى أقصى حد، وذلك من خلال استخدام توربينات أطول وأقطار دوارات أكبر.
على الرغم من أن متوسط سرعات الرياح يختلف اختلافاً كبيراً حسب الموقع، إلا أن الإمكانات التقنية العالمية لطاقة الرياح تتجاوز إنتاج الكهرباء العالمي، وهناك إمكانات كبيرة في معظم مناطق العالم لتمكين نشر طاقة الرياح على نطاق واسع.
تتمتع مناطق عديدة من العالم بسرعات رياح قوية، لكن أفضل المواقع لتوليد طاقة الرياح قد تكون في بعض الأحيان نائية. وتُعدّ طاقة الرياح البحرية واعدة للغاية.
الطاقة الحرارية الأرضية
تستغل الطاقة الحرارية الأرضية الطاقة الحرارية المتاحة من باطن الأرض. ويتم استخراج الحرارة من خزانات الطاقة الحرارية الأرضية باستخدام الآبار أو وسائل أخرى.
تُسمى الخزانات التي تكون ساخنة ونفاذة بشكل طبيعي بالخزانات الحرارية المائية، في حين أن الخزانات التي تكون ساخنة بشكل كافٍ ولكن يتم تحسينها بالتحفيز الهيدروليكي تسمى أنظمة الطاقة الحرارية الأرضية المحسنة.
بمجرد وصولها إلى السطح، يمكن استخدام السوائل ذات درجات الحرارة المختلفة لتوليد الكهرباء. وتُعدّ تقنية توليد الكهرباء من الخزانات الحرارية المائية تقنية ناضجة وموثوقة، وتعمل منذ أكثر من مئة عام.
الطاقة الكهرومائية
تستغل الطاقة الكهرومائية طاقة المياه المتدفقة من المناطق المرتفعة إلى المناطق المنخفضة. ويمكن توليدها من الخزانات والأنهار. وتعتمد محطات الطاقة الكهرومائية الخزانية على المياه المخزنة في الخزان، بينما تستغل محطات الطاقة الكهرومائية الجارية طاقة التدفق المتاح للنهر.
غالباً ما يكون لخزانات الطاقة الكهرومائية استخدامات متعددة - فهي توفر مياه الشرب، ومياه الري، والتحكم في الفيضانات والجفاف، وخدمات الملاحة، فضلاً عن إمدادات الطاقة.
تُعدّ الطاقة الكهرومائية حالياً أكبر مصدر للطاقة المتجددة في قطاع الكهرباء. وهي تعتمد على أنماط هطول أمطار مستقرة عموماً، ويمكن أن تتأثر سلباً بالجفاف الناجم عن تغير المناخ أو بالتغيرات في النظم البيئية التي تؤثر على أنماط هطول الأمطار.
قد تؤثر البنية التحتية اللازمة لتوليد الطاقة الكهرومائية سلبًا على النظم البيئية. ولهذا السبب، يعتبر الكثيرون الطاقة الكهرومائية الصغيرة خيارًا أكثر ملاءمة للبيئة، ومناسبًا بشكل خاص للمجتمعات في المناطق النائية.
طاقة المحيطات
تستمد طاقة المحيطات من التقنيات التي تستخدم الطاقة الحركية والحرارية لمياه البحر - الأمواج أو التيارات على سبيل المثال - لإنتاج الكهرباء أو الحرارة.
لا تزال أنظمة الطاقة البحرية في مراحلها الأولى من التطوير، حيث يجري استكشاف عدد من النماذج الأولية لأجهزة طاقة الأمواج والتيارات المدية. ويتجاوز الإمكانات النظرية للطاقة البحرية بسهولة احتياجات الطاقة البشرية الحالية.
الطاقة الحيوية
تُنتج الطاقة الحيوية من مجموعة متنوعة من المواد العضوية، تُسمى الكتلة الحيوية، مثل الخشب والفحم والروث وأنواع السماد الأخرى لإنتاج الحرارة والطاقة، والمحاصيل الزراعية لإنتاج الوقود الحيوي السائل. ويُستخدم معظم الكتلة الحيوية في المناطق الريفية للطهي والإضاءة والتدفئة، وعادةً ما تستخدمها الفئات الأقل حظاً في الدول النامية.
تشمل أنظمة الكتلة الحيوية الحديثة محاصيل أو أشجارًا مخصصة، ومخلفات من الزراعة والغابات، ومختلف أنواع النفايات العضوية.
تُنتج الطاقة المُستمدة من حرق الكتلة الحيوية انبعاثات غازات دفيئة، ولكن بمستويات أقل من تلك الناتجة عن حرق الوقود الأحفوري كالفحم والنفط والغاز. مع ذلك، ينبغي استخدام الطاقة الحيوية في تطبيقات محدودة فقط، نظراً للآثار البيئية السلبية المحتملة المرتبطة بالتوسع الكبير في مساحات الغابات ومزارع الطاقة الحيوية، وما يترتب على ذلك من إزالة للغابات وتغيير في استخدام الأراضي.
تاريخ النشر: 29 نوفمبر 2022