الطاقة البديلة ويطلق عليها الطاقة المتجددة هي طاقةٌ تستمد من مصادر طبيعية متجددة، دائمةً ولا تنفد أبدًا ولكنها محدودةٌ في كمية الطاقة المتاحة. من أكثر الأمثلة شيوعًا عليها طاقة الرياح والطاقة الشمسية والطاقة الحرارية الأرضية وطاقة الكتلة الحيوية والطاقة المائية.
خلافا للمصادر غير المتجددة كالوقود الأحفوري، فمعظم الطاقة المتجددة تستمد بشكل مباشر أو غير مباشر من الشمس، فيتم التقاط أشعة الشمس مباشرةً باستخدام تقنيات خاصة للطاقة الشمسية، كما تسخن حرارة الشمس الرياح التي يتم الحصول على طاقتها باستخدام التوربينات. كذلك الحال تعتمد النباتات على الشمس لتنمو، بينما توجد مصادرٌ أخرى للطاقة لا تعتمد على الشمس. مثلا تستخدم الطاقة الجوفية الأرضية الحرارة الداخلية للأرض كمصدر لها، وتعتمد طاقة المد والجزر على الجاذبية الأرضية للقمر، وتعتمد الطاقة الكهرومائية على تدفق المياه.
أنواع الطاقة المتجددة
الطاقة الشمسية
الطاقة الشمسية هي أكثر مصادر الطاقة البديلة توفرا في العالم. يتم بها تحويل حرارة الشمس وضوئها إلى شكل آخر من أشكال الطاقة. الطاقة الشمسية من الطاقة المتجددة ولا تنبعث منها أي غازات دفيئة في عملية توليد الطاقة، ومع ذلك فإن تكلفة مواد الطاقة الشمسية كبيرة بالنسبة لمصادر الوقود الأخرى، كذلك اختلاف شدة ضوء الشمس حسب الموقع الجغرافي والموسم والوقت من اليوم مما يخلق قيودًا أمام استخدامه.
طاقة الرياح
تحويل حركة الهواء إلى طاقة ميكانيكية من خلال آلات تسمى توربينات. تختلف سرعة الرياح حسب الجغرافيا والتضاريس والموسم، لذلك تكون بعض المواقع مناسبة أكثر لتوليد طاقة الرياح من غيرها. عموما تكون سرعة الرياح أعلى بالقرب من الساحل والبحر نظرًا لوجود عدد أقل من العوائق أمامها مثل النباتات والجبال والمباني. استخدمت هذه الطاقة المتجددة قديما لطحن الحبوب وضخ المياه، لكنها الان تستخدم لتوليد الكهرباء.
الطاقة المائية
يطلق عليها أيضًا الطاقة الكهرومائية وتعد مصدرًا دائما بسبب حركة المياه المستمرة. يتم فيها تحويل الطاقة من تدفق المياه إلى كهرباء. الطاقة الكهرومائية من أكبر المصادر في الطاقة المتجددة وتمثل 6.7 ٪ من إنتاج الكهرباء في أنحاء العالم.
الطاقة الجوفية للأرض
تنتج الطاقة باستخدام الحرارة الداخلية لقشرة الأرض التي تأتي من الاضمحلال الإشعاعي للمعادن وفقدان الحرارة المستمر من التكوين الأصلي للأرض. ينطوي إنتاج الطاقة الحرارية الأرضية على حفر آبار في قشرة الأرض على عمق يتراوح بين 3 و10 كم تقريبًا. يتم استخراج الحرارة باستخدام مجموعة متنوعة من الطرق ولكن في معظم الحالات يتم سحبها من الأرض باستخدام الماء والبخار. قد يتم استخراج الماء الساخن من الأرض لتدفئة المنازل والمباني أيضًا. تنحصر هذه التكنولوجيا على المواقع ذات الظروف الجيولوجية المحددة، فغالبًا ما نجدها في الأماكن ذات البراكين النشطة كأيسلندا. على الرغم من أن الطاقة الحرارية الأرضية تشكل حاليًا جزءًا صغيرًا من إمدادات الطاقة المتجددة في العالم، إلا ان لديها إمكانات كبيرةً للتطوير المستقبلي باعتبارها مصدر موثوق لتوليد الطاقة يستطيع تلبية احتياجات الكهرباء الأساسية.
طاقة الكتلة الحيوية
تمثل الكتلة الحيوية المواد العضوية المستخدمة لإنتاج الطاقة، وقد تكون هذه المواد حية كالنباتات والحيوانات أو غير حية كنفايات المصانع والمنازل، تمتص النباتات طاقة الشمس في عملية التركيب الضوئي، عندما يتم حرق الكتلة الحيوية، يتم إطلاق الطاقة الكيميائية من هذه الكتلة كحرارة، كما يمكن حرق الكتلة الحيوية مباشرةً وذلك في الكتل الحيوية الصلبة مثل الخشب والقمامة التي تُحرق مباشرةً لإنتاج حرارة تُستخدم لتدفئة المباني أو لتوليد الكهرباء، ويمكن تحويل السماد البشري ومياه الصرف الصحي إلى غاز حيوي يمكن استخدامه كوقود.
مازالت هذه المصادر صعبة في النشر على نطاق واسع، وذلك لأسباب متعددة كالحواجز التكنولوجية وارتفاع تكاليف رأس المال لبدء العمل كما أنها تعتمد على الشمس والأحوال الجوية مما قد يجعلها خاصة على بعض المناطق وكذلك لحاجتها لمساحة كبيرة لألواح الخلايا الكهروضوئية، ورغم هذا فهي تعتبر الأفضل للبيئة كما أنه ينتج عنها انبعاثات أقل من مصادر الطاقة التقليدية اضافة لأنها المصدر الأكثر وفرة واستمرار التي قد تصل حتى 15-30 سنة.
المراجع
RENEWABLE ENERGY، من موقع: www.studentenergy.org، اطّلع عليه بتاريخ 03-08-2019.
Biomass—renewable energy from plants and animals، من موقع: www.eia.gov، اطّلع عليه بتاريخ 03-08-2019.
Energy Source Comparison، من موقع: energy4me.org، اطّلع عليه بتاريخ 03-08-2019.
التعليقات المنشورة لا تعبر عن رأي "الشمس" وانما تعبر عن رأي اصحابها.