المصدر الرئيسي للطاقة
إذا كنت تتساءل عن المصدر الرئيسي للطاقة هو…. ؟ هذا ما سنجيب عليه بالتفصيل في الأسطر التالية من الموقع فتابعونا.
تُعرف الطاقة بشكل عام بقدرة المواد أو الأشخاص على أداء عمل أو جهد، وترتبط الطاقة بجميع أشكالها بالحركة، لذلك من الممكن نقل الطاقة من شكل إلى آخر، لكن الطاقة بشكل عام لا تفنى. أو يتم إنشاؤها من لا شيء سوى التحول من شكل إلى آخر، وهذا ما وصفه العلماء بقانون حفظ الطاقة.
في حال وجود تساؤلات حول المصدر الرئيسي لجميع أشكال ومصادر الطاقة على وجه الكوكب، فإن المصدر الرئيسي للطاقة هو الشمس، والتي تمثل أهم مصدر متجدد للطاقة على وجه الأرض وأكثرها غزيرة ومستمرة إلى أن يشاء الله، حيث أن أشعة الشمس موجودة في جميع دول العالم بشكل مستمر، فإن توفير الدفء لا يتسبب في انتشار أي نوع من التلوث، وقد تمكن الإنسان من تكييف الشمس كطاقة حرارية من خلال تخزينها. أو تحويلها من شكل إلى شكل آخر من أشكال الطاقة، بالإضافة إلى تخزينها لاستخدامها فيما بعد.
على الرغم من اعتبار الشمس أمرًا مفروغًا منه من قبل الكثيرين، إلا أنها قوة جبارة، لأن الطاقة المنبعثة منها في جسم الأشعة الضوئية هي المسئولية الأساسية عن جميع أشكال الحياة على الأرض، من خلال عمليات التمثيل الغذائي وكذلك دورها في التنظيم. المناخ ودرجات الحرارة على وجه الأرض.
تعتبر الشمس دائمًا الحل الأفضل للقضاء على مشاكل الطاقة في العالم لأنها مصدر طاقة مجاني متاح ومتجدد باستمرار بالإضافة إلى الحد الأدنى من آثارها على تلوث البيئة، ومن أهم نقاط القوة للشمس إمكانية الاستعاضة عنها مصادر الوقود الأحفوري مع طاقة الشمس كمصدر رئيسي للطاقة.
لماذا الشمس هي المصدر الرئيسي للطاقة؟
- تعتبر الشمس المصدر الأول والرئيسي لجميع أشكال الطاقة على الكوكب، فهي المصدر الأول لطاقة الرياح، من خلال عملها على رفع درجة حرارة الكوكب بحيث يصبح الهواء القريب من سطح الأرض أكثر سخونة وأكثر يرتفع إلى القمة في الغلاف الجوي، وعادة ما ترتفع درجة حرارة الأرض أسرع من المسطحات المائية، بالإضافة إلى فقدان الحرارة بشكل أسرع، وعندما يرتفع الهواء الساخن إلى الأعلى، فإنه يترك فراغًا جزئيًا يملأه البرودة الأكثر كثافة. الهواء، وتلك الحركات الهوائية التي تسببها الشمس على سطح الأرض هي الرياح، وفي النهاية تتحول كل طاقة الرياح إلى طاقة حرارية تنتشر في جميع أنحاء الأرض سواء في اليابسة أو المسطحات المائية.
- كما أن الشمس هي المحرك الرئيسي لدورة الماء وهي الدورة التي تتكون من مصادر المياه في الغلاف الجوي وسطح الأرض والتي تقوم خلالها أشعة الشمس بتزويد مصادر المياه بالطاقة الحرارية والتي تعمل على تبخرها وتدويرها. في الشكل الغازي (بخار الماء)، والذي عندما يبرد يرتفع إلى الأعلى مكونًا غيومًا. وهو ما يتكثف لينتج المطر لنا، كما يمكن أن يسقط على شكل ثلج في حالة انخفاض درجات الحرارة، ليعود بأي شكل من الأشكال إلى مياه البحار والمحيطات والأنهار والمياه الجوفية.
- كما أن ضوء الشمس هو الوقود الذي يساهم في بقاء النباتات في حالة تقييد الحياة، لأنه العامل الرئيسي في عملية التمثيل الضوئي التي تستخدمها النباتات مع ثاني أكسيد الكربون والماء لصنع طعامها.
أنواع مصادر الطاقة
قسّم العلماء مصادر الطاقة على سطح الأرض إلى قسمين رئيسيين، لكل منهما الخصائص التي تتميز عن القسم الآخر، وهما:
- مصادر الطاقة المتجددة (مصادر الطاقة البديلة).
- مصادر الطاقة غير المتجددة (مصادر الطاقة المؤقتة).
مصادر الطاقة المتجددة (مصادر الطاقة البديلة)
تسمى مصادر الطاقة هذه بمصادر الطاقة المتجددة لأنها قابلة للتجديد باستمرار خلال فترات زمنية قصيرة. فهي مصادر دائمة للطاقة، والطبيعة هي مصدرها الرئيسي، لذا فهي ذات قيمة اقتصادية وعلمية عالية. من أهم الأمثلة على مصادر الطاقة المتجددة ما يلي:
طاقة شمسية
- تعتبر الشمس أهم مصدر للطاقة المتجددة وهي المصدر الرئيسي للطاقة على سطح الأرض وأكثر مصادر الطاقة وفرة واستعمالاً، حيث أن أشعة الشمس موجودة في جميع دول العالم بشكل مستمر، وتوفر الدفء. والحرارة لا تتسبب في انتشار أي نوع من أنواع التلوث، وقد تمكن الإنسان من تكييف الشمس كطاقة حرارية بتخزينها أو تحويلها من شكل إلى شكل آخر من أشكال الطاقة، بالإضافة إلى تخزينها لاستخدامها فيما بعد.
قوة الرياح
- تنتج طاقة الرياح من حركة الهواء بفعل حرارة الشمس على سطح الأرض، وذلك من خلال صعود تيارات الهواء الساخن إلى الأعلى وحلول التيارات الهوائية بدلاً من ذلك، لاستغلال حركة الرياح الناتجة عن هذا الأمر لتحويل هذه الحركية. الطاقة في الريح إلى أحد أشكال الطاقة الأخرى هي الطاقة الكهربائية من خلال استخدام التوربينات الهوائية.
الطاقة الحرارية الأرضية
- تنتج الطاقة الحرارية للكوكب، وهي أحد أشكال الطاقة، عن الحرارة الناتجة عن التحلل الإشعاعي للصخور في أعماق الأرض، والتي تظهر فيما بعد على شكل ينابيع مياه ساخنة، ويمكن للإنسان الاستفادة منها هذا النوع من الطاقة والحرارة الناتجة عن طريق استخدامها لتشغيل ماكينات صناعية ثقيلة.
الطاقة الكهرومائية
- تُعرف هذه الطاقة بالطاقة الكهرومائية، والتي كانت ولا تزال واحدة من أهم مصادر الطاقة الطبيعية المتجددة. يتم إنتاج الطاقة الكهرومائية من حركة الماء، ويتم تحويل الطاقة الحركية لتيارات المياه المتدفقة إلى أحد أشكال الطاقة الأخرى مثل الطاقة الكهربائية.
مصادر الطاقة غير المتجددة (مصادر الطاقة المؤقتة)
تُعرف مصادر الطاقة غير المتجددة بأنها مصادر طاقة مؤقتة لأنها ليست متجددة خلال فترات زمنية قصيرة، حيث أن المعدل الذي تجده طبيعيًا بطيء جدًا ويبدأ في الانخفاض بمجرد استخدامها بشكل مستمر، ومن أهم مصادر الطاقة غير المتجددة نكون:
زيت
- يتشكل الزيت في عملية التكوين الجيولوجي الخاصة به، والتي تتمثل في وجود تربة غنية بالمواد العضوية، والتي تُعرف باسم صخور المصدر، بالإضافة إلى وجود صخور عالية المسامية مسؤولة عن حفظ وتخزين النفط بواسطة صخور غير منفذة يمكن أن تحبس الزيت وتمنعه من التسرب إلى سطح الأرض. إنه التكوين الجيولوجي المعروف باسم المصيدة، وبمجرد أن يعرف الجيولوجيون مكان المصيدة، يمكنهم تحديد وجود النفط في هذا المكان والاستفادة منه كمصدر للطاقة.
فحم
- الكربون هو العنصر الأساسي المسؤول عن تكوين الفحم، وهو أحد المصادر الرئيسية غير المتجددة للطاقة، والذي يتم استخراجه من الأرض على شكل مواد صلبة سوداء، ويوجد العديد من أنواع الفحم المختلفة حسب الاختلاف في نوع النباتات التي يتكون منها الفحم ونسبة الشوائب العضوية التي يحتوي عليها. تتعرض المواد النباتية لضغط شديد ودرجة حرارة عالية مما يساهم في تحويلها إلى شكل من أشكال الطاقة وهو الفحم.
الطاقة النووية
- تتشكل الطاقة النووية داخل الذرات وعلى وجه الخصوص في نواة الذرة التي تتكون من وحدات صغيرة الحجم مرتبطة ببعضها البعض بواسطة الروابط التي تربط النواة، وهي روابط تحتوي على كمية هائلة من الطاقة، لذلك عندما يتم كسرها، يتم إنتاج الطاقة النووية التي يتم استخدامها عن طريق تحويلها إلى أشكال مختلفة من الطاقة مثل الطاقة الكهربائية.
- يتم إنتاج الطاقة النووية في محطات خاصة تعرف بالمحطات النووية، من خلال عمليات الانشطار النووي أو الاندماج النووي، وبشكل عام تنتج الطاقة النووية طاقة نظيفة، ولكن منتجاتها الثانوية (المواد المشعة) ليست سوى مواد ذات سمية عالية، لذلك يمكن أن يسبب الكثير من الأمراض للإنسان.