الطاقة المتجددة

الطاقات البديلة

هي الطاقة المستمدة من الموارد الطبيعية التي تتجدد أو التي لا يمكن ان تنفذ . ومصادر الطاقة المتجددة، تختلف جوهريا عن الوقود الأحفوري من بترول و فحم والغاز الطبيعي ، أو الوقود النووي الذي يستخدم في المفاعلات النووية. ولا تنشأ عن الطاقة المتجددة في العادة مخلفات كثاني أكسيد الكربون أو غازات ضارة أو تعمل على زيادة الإنحباس الحراري كما يحدث عند احتراق الوقود الأحفوري أو المخلفات الذرية الضارة الناتجة من مفاعلات القوي النووية

وتنتج الطاقة المتجددة من الرياح والمياه والشمس, كما يمكن إنتاجها من حركة الأمواج و المد والجزر أو من حرارة الأرض الباطنية وكذلك من المحاصيل الزراعية والأشجار المنتجة للزيوت . إلا أن تلك الأخيرة لها مخلفات تعمل على زيادة الانحباس الحراري . حاليا ًأكثر إنتاج للطاقة المتجددة يـُنتج في محطات القوي الكهرمائية بواسطة السدود العظيمة أينما وجدت الأماكن المناسبة لبنائها على الأنهار ومساقط المياه ، وتستخدم الطرق التي تعتمد على الرياح والطاقة الشمسية طرق على نطاق واسع في البلدان المتقدمة وبعض البلدان النامية ؛ لكن وسائل إنتاج الكهرباء باستخدام مصادر الطاقة المتجددة أصبح مألوفا في الآونة الاخيرة ، وهناك بلدان عديدة وضعت خططا لزيادة نسبة إنتاجها للطاقة المتجددة

طاقة مائية

الطاقة المائية هي الطاقة المستمدة من حركة المياه المستمرة والتي لا يمكن ان تنفد. وهي من أهم مصادر الطاقة المتجددة، وبمعنى آخر هي الاستفادة من حركة المياه لأغراض مفيدة. فقد كان استخدام الطاقة المائية قبل أنتشار توفر الطاقة الكهربائية التجارية، وذلك في الري وطحن الحبوب، وصناعة النسيج، فضلا عن تشغيل المناشير

طاقة ريحية

هي الطاقة الرياح وتعرّف بأنهاعملية تحويل حركة الرياح إلى شكل آخر من أشكال الطاقة سهلة الاستخدام، غالبا كهربائية وذلك باستخدام مروحيات

يتم تحويل حركة الرياح التي تُدَور العنفات عن طريق تحويل دوران هذه الأخيرة إلى كهرباء بواسطة مولدات كهربائية

مميزات استخدام طاقة الرياح
توفر طاقة الرياح طاقة كهربية نظيفة وغير ضارة بالمناخ بأسعار تنافسية
تخلق المحركات التوربينية التي تعمل بطاقة الرياح فرص عمل بالإضافة إلى ميزات اقتصادية للمناطق المحرومة
تتعامل المحركات التوربينية التي تعمل بطاقة الرياح مع نطاق كبير من التطبيقات التي تتراوح ما بين عدد قليل من الكيلووات إلى العديد من وحدات الميجاوات
تعد المحركات التوربينية التي تعمل بطاقة الرياح بمثابة الأساس المثالي للطاقة المختلطة مع غيرها من مصادر الطاقة المتجددة الأخرى، سواء كان ذلك في شبكة الكهرباء العامة أو في شبكة صغيرة

طاقة شمسية

يُقصد بالطاقة الشمسية الضوء المنبعث والحرارة الناتجة عن الشمس اللذان قام الإنسان بتسخيرهما لمصلحته منذ العصور القديمة باستخدام مجموعة من وسائل التكنولوجيا التي تتطور باستمرار.تُعزى معظم مصادر الطاقة المتجددة المتوافرة على سطح الأرض إلى و الإشعاعات الشمسية بالإضافة إلى مصادر الطاقة الثانوية، مثل طاقة الرياح وطاقة الأمواج والطاقة الكهرومائية والكتلة الحيوية.. من الأهمية هنا أن نذكر أنه لم يتم استخدام سوى جزء صغير من الطاقة الشمسية المتوافرة في حياتنا. يتم توليد طاقة كهربية من الطاقة الشمسية بواسطة محركات حرارية أو محولات فولتوضوئية.وبمجرد أن يتم تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربية، فإن براعة الإنسان هي فقط التي تقوم بالتحكم في استخداماتها.ومن التطبيقات التي تتم باستخدام الطاقة الشمسية نظم التسخين والتبريد خلال التصميمات المعمارية التي تعتمد على استغلال الطاقة الشمسية، والماء الصالح للشرب خلال التقطير والتطهير، واستغلال ضوء النهار، والماء الساخن، والطاقة الحرارية في الطهو، ودرجات الحرارة المرتفعة في أغراض صناعية. تتسم وسائل التكنولوجيا التي تعتمد الطاقة الشمسية بشكل عام بأنها إما أن تكون نظم طاقة شمسية سلبية أو نظم طاقة شمسية إيجابية وفقًا للطريقة التي يتم استغلال وتحويل وتوزيع ضوء الشمس من خلالها.وتشمل التقنيات التي تعتمد على استغلال الطاقة الشمسية الإيجابية استخدام اللوحات الفولتوضوئية والمجمع الحراري الشمسي، مع المعدات الميكانيكية والكهربية، لتحويل ضوء الشمس إلى مصادر أخرى مفيدة للطاقة.هذا، في حين تتضمن التقنيات التي تعتمد على استغلال الطاقة الشمسية السلبية توجيه أحد المباني ناحية الشمس واختيار المواد ذات الكتلة الحرارية المناسبة أو خصائص تشتيت الأشعة الضوئية، وتصميم المساحات التي تعمل على تدوير الهواء بصورة طبيعية

التدفئة باستخدام الطاقة الشمسية
تُعد الشمس مصدرًا لا ينضب للطاقة المتجددة. ويتم تحويل أشعة الشمس بصورة فعالة إلى طاقة حرارية تستخدم في أجهزة تجميع الطاقة الشمسية
ونظرًا لأن أشعة الشمس والحاجة إلى التدفئة نادرًا ما يتزامنان في وقت واحد، فإن حرارة الشمس يتم تخزينها حتى يتم الاحتياج إليها

تكييف الهواء بالطاقة الشمسية
يمكن أن تسهم تقنية الطاقة الحرارية المخزنة في أشعة الشمس إسهامًا مهمًا فيما يتعلق بتكييف الهواء. حيث يتم استخدام الحرارة المتجمعة من خلال جهاز تجميع الطاقة كمصدر للطاقة لدعم الحصول على الهواء البارد. وتكمن إحدى المزايا المهمة لهذه التقنية في أن الحاجة إلى التبريد تحدث في نفس الوقت الذي تشرق فيه الشمس، وتُنهي الحاجة إلى التخزين للحرارة أو البرودة لوقت طويل. بالإضافة إلى توفير الوقود الحفري بصورة مباشرة، فيقصد بهذه الحالة أنه يمكن تقليل الأحمال القصوى للكهرباء في فصل الصيف

المياه الساخنة المنزلية
تُعد هذه الحالة هي الأهم فيما يتعلق باستخدام الطاقة الحرارية الشمسية في جميع أنحاء العالم
يتم تصميم هذه الأنظمة عادةً لكي تغطي كل الاحتياجات للمياه الساخنة في وقت الصيف ونصف احتياجاتهم للمياه الساخنة سنويًا

طاقة حيوية

الوقود الحيوي هو الطاقة المستمد من الكائنات الحية سواء النباتية أو الحيوانية منها. وهو أحد أهم مصادر الطاقة المتجددة، على خلاف غيرها من الموارد الطبيعية مثل النفط والفحم الحجري وكافة أنواع الوقود الإحفوري والوقود النووي

مزايا استخدام الطاقة الحيوية
يمكن تخزين الطاقة الحيوية، وبالتالي إتاحة مرونة التوفر. ويمكن توفيرها في أي وقت لتلبية الاحتياجات المتعددة
تتمتع كل دولة فعليًا بإمكانية الوصول إلى كتلة حيوية صالحة للاستخدام
يساعد استخدام الكتلة الحيوية على التخفيف من حدة مشكلة التخلص من الفضلات المحلية مع توفير الطاقة المطلوبة بكثرة
تستفيد المناطق الزراعية استفادة مزدوجة من استخدام الطاقة الحيوية
تعتمد الطاقة الحيوية على عملية إنتاج الطاقة لامركزيًا، كما تنشئ دورة للمواد والطاقة
لا ينتج عن استخدام الطاقة الحيوية أي تأثير من تأثيرات البيوت الزجاجية حيث إنها تُعد عنصرًا محايدًا فيما يتعلق بانبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون

طاقة حرارة باطن الأرض

الطاقة الحرارية الجوفية

وهي طاقة الحرارة الأرضية، حيث يُستفاد من ارتفاع درجة الحرارة في جوف الأرض باستخراج هذه الطاقة وتحويلها إلى أشكال أخرى، وفي بعض مناطق الصدوع والتشققات الأرضية تتسرب المياه الجوفية عبر الصدوع والشقوق إلى أعماق كبيرة بحيث تلامس مناطق شديدة السخونة فتسخن وتصعد إلى أعلى فوارة ساخنة، وبعض هذه الينابيع يثور ويهمد عدة مرات في الساعة وبعضها يتدفق باستمرار وبشكل انسيابي حاملاً معه المعادن المذابة من طبقات الصخور العميقة، ويظهر بذلك ما يطلق عليه الينابيع الحارة، ويقصد الناس هذا النوع من الينابيع للاستشفاء، بالإضافة إلى أن هناك مشاريع تقوم على استغلال حرارة المياه المنطلقة من الأرض في توليد الكهرباء

ميزات استخدام الطاقة الحرارية الأرضية
يستمر تدفق الحرارة الأرضية بغَضِّ النظر عن فصول السنة أو التوقيت من اليوم.
يمكن لمحطات الطاقة الحرارية الأرضية أن يكون لها إسهام مهم في توفير إمدادات الكهرباء الأساسية
لا تشغل الأنظمة الحرارية الأرضية مساحة كبيرة – حيث تقام المكونات الرئيسية تحت الأرض
يمكن استخدام الطاقة الحرارية الأرضية في محطات الطاقة الضخمة وكذلك محليًا للإمداد بالحرارة اللازمة للتدفئة

التدفئة والتبريد السكني من الحرارة الأرضية بأستخدام المضخات الحرارية

تعبير الحرارة الأرضية يعني حرارة الأرض و الأستفادة من حرارة الأرض بأستخدام المضخات الحرارية مستغلين ثبات درجة حرارة الأرض أو درجات حرارة المياه الجوفية

تستعمل المضخات الحرارية الطاقة الناتجة من حرارة الأرض الجوفية في تدفئة أو تبريد البيت أو المبنى, من خلال دورة أو حلقة مبرد مع ضاغط تنتزع حرارة من جانب واحد وتضخها إلى حلقة التدفئة في البيت, ومن حيث المبدأ هي نفس العملية التي تحدث في الثلاجة, فالحرارة المنتزعة عن طريق الضاغط ودورة المبرد داخل الثلاجة أو المجمدة و عكسها إلى البيت في الصيف، تعكس المضخة الحرارية دورتها للحرارة الأرضية ، ففي نظام التكييف تعكس حرارة البيت إلى الأرض أو المياه الجوفيّة,هذا مما يجعل إختيار المضخات الحرارية للحرارية الأرضية اللأختيار الجيد جدا للتدفئة وللتبريد السكني فهما لا يعتمدا على درجات حرارة الجو الخارجية

التطبيقات السكنية في إستخدام أنظمة الطاقة الناتجة من حرارة الأرض الجوفية تستعمل المضخات الحرارية ذات مبدأ ماء – ماء أو ماء – هواء في عملها