منتدى الشنطي
سيغلق هذا المنتدى بسبب قانون الجرائم الاردني
حيث دخل حيز التنفيذ اعتبارا من 12/9/2023
ارجو ان تكونوا قد استفدتم من بعض المعلومات المدرجة
منتدى الشنطي
سيغلق هذا المنتدى بسبب قانون الجرائم الاردني
حيث دخل حيز التنفيذ اعتبارا من 12/9/2023
ارجو ان تكونوا قد استفدتم من بعض المعلومات المدرجة

منتدى الشنطي

ابراهيم محمد نمر يوسف يحيى الاغا الشنطي
 
الرئيسيةالرئيسية  البوابةالبوابة  الأحداثالأحداث  أحدث الصورأحدث الصور  التسجيلالتسجيل  دخول  

 

  مصادر الطاقة

اذهب الى الأسفل 
كاتب الموضوعرسالة
ابراهيم الشنطي
Admin
ابراهيم الشنطي


عدد المساهمات : 68936
تاريخ التسجيل : 28/01/2013
العمر : 77
الموقع : الاردن

 مصادر الطاقة Empty
مُساهمةموضوع: مصادر الطاقة    مصادر الطاقة Emptyالجمعة 23 ديسمبر 2016, 4:20 pm

الطاقةهي أحد المقومات الرئيسية للمجتمعات المتحضرة .وتحتاج إليها كافة قطاعات المجتمع بالإضافة إلى الحاجة الماسة إليها في تسيير' الحياة اليومية ، إذ يتم استخدامها في تشغيل المصانع وتحريك وسائل النقل المختلفة وتشغيل الأدوات المنزلية وغير ذلك من الأغراض . وكل حركة يقوم بها الإنسان تحتاج إلى استهلاك نوع من أنواع الطاقة ويستمدَّ الإنسان طاقته لإنجاز أعماله اليدوية والذهنية من الغذاء المتنوع الذي يتناوله كل يوم ، إذ يتمّ حرق الغذاء في خلايا الجسم ويتحول إلى طاقة . ويمكن تعريف الطاقة بأنها قابلية إنجاز تأثير ملموس (شغل) . وهي توجد على عدة أنواع منها طاقة الريح ، وطاقة جريان الماء ومسا قطها . ويمكن أن تكون الطاقة مخزونة في مادة كالوقود التقليدي (النفط ، الفحم، الغاز) .

==

الطاقة الكهربائية (Electrical Energy)===

إن قوى الجاذبية هي أكثر القوى وضوحاً عندنا ، فهي تؤثر في الأجسام بشكل ملموس ، لكنها ليست هي الوحيدة التي تنفرد بهذا الوضوح فالطاقة الكهربائية (Electrical Energy) هي قوة واضحة جداً ، وهي أكبر من الجاذبية تأثيراً بحوالي مئات المرات. فالقوى الكهربائية هي التي تربط الذرات والجزيئات للمواد ولكنها لا يمكن إدراكها بالعين المجردة . فكل ذرة تتكون من أجزاء مشحونة كهربائياً ، فالإلكترونات تدور حول مركز النواة ، وعندما تجتمع الذرات لتكوين جزيئات أو مواد صلبة فان توزيع الإلكترونات يتغير . وفي معظم الأحيان يكون التغير كبيراً جداً ولهذا فإن الطاقة الكيميائية المنظورة على مستوى الذرات هي شكل من أشكال الطاقة الكهربائية . فعندما يتم حرق الوقود فإن الطاقة الكيميائية التي تحتويها ستتحول إلى طاقة حرارية. ومن البديهي أن الطاقة الكهربائية التي تتحرر نتيجة تبدل مواضع إلكترونات الذرة تتحول إلى طاقة حركية في جزيئات المنتج المحترق . والشكل المألوف من أشكال الطاقة الكهربائية هو القوه الكهربائية التي نستخدمها في حياتنا اليومية . فالتيار الكهربائي هو عبارة عن تيار منتظم من الإلكترونات في المادة ، وفي معظم الأحيان تكون هذه المادة معدناً (****l) ، والمعادن هي مواد يتم فيها تحرر إلكترون واحد أو اثنين من ذراتها . وبوجود هذه الإلكترونات المتحررة يمكن لهذه المعادن حمل التيار الكهربائي . ولضمان مرور تيار كهربائي بصورة دائمة فإنه ينبغي توفر طاقة مستمرة لأن الإلكترونات ستفقد طاقة عند اصطدامها . ولهذا فان ازدياد الطاقة الحركية في المعدن هو الذي يرفع درجة حرارة الأسلاك التي تحمل التيار الكهربائي . والبطارية تستخدم الطاقة الكيميائية المخزونة لتوفير الطاقة إلى الدوائر الكهربائية في الأجهزة .

وتحتاج محطات توليد الطاقة الكهربائية إلى عمليات متتالية في تحويل الطاقة . فإذا كان الوقود هو الطاقة المستخدمة فإن الخطوة الأولى ستكون حرقه واستخدام الحرارة الناتجة عنه لإنتاج بخار أو غاز ساخن ، وهذا البخار أو الغاز سيقوم بتدوير التوربينات (العنفات) التي بدورها تقوم بتدوير المولدات الكهربائية .

وهناك شكل آخر من أشكال الطاقة الكهربائية يكون على شكل إشعاع الكترومغناطيسي (كهرمغناطيسي) أو ما يسمى بالطاقة الكهرمغناطيسية ، وهي على شكل إشعاع شمسي يصل إلى سطح الأرض . وتشع الطاقة الكهرمغناطيسية من كل جسم متوهج كالشمس بكمية كبيرة أو قليلة ، وتنتقل على شكل موجات تحمل طاقة خلال الفراغ . وطول الموجة يوضح مقدار طاقتها ونوعها . وهذه الموجات الحاملة للطاقة تتضمن التالي : الأشعة السينية (X-rays) ، والأشعة فوق البنفسجية (Ultraviolet) ، والأشعة تحت الحمراء (Infrared radiation) ، والأمواج المايكروية أو الدقيقـة (Microwaves) ، والأمواج الراديوية (Radio waves) ، بالإضافة إلى حزم قليلة من الأمواج التي تستطيع العيــن المجردة إبصارها (رؤيتها)، والتــي تسمى بالأشعة المرئيــة (Visible Waves) . == ==]]

بسم الله الرحمن الرحيم احب اعرف مصادر الطاقة النووية ومواردها

كفاءة تحويل الطاقة :
عندما يتم تحويل الطاقة من شكل إلى آخر لسبب معين فإن الطاقة الناتجة والمفيدة سوف لا تكون مساوية للطاقة المتوفرة أو المجهزة ، والنسبة بين الطاقة الناتجة والطاقة المتوفرة تدعى الكفاءة . ويمكن أن تكون الكفاءة عالية حتى تصل إلى أكثر من 90% ، كما هو الحال في العنفة المائية أو في محرك كهربائي جيد الصنع ، أو تكون أقل من ذلك بكثير فتتراوح من 10% إلى 20% في مكائن الاحتراق الداخلي وأجهزة الطاقة الشمسية وتحديداً الخلايا الفولطاضوئية ، أو تتراوح بين 35% و 40% في محطات توليد الطاقة الكهربائية التي تستخدم الفحم كمصدر للطاقة أو محطات تحويل طاقة الرياح إلى طاقة كهربائية أو ميكانيكية . ويمكن التفريق بين أنظمة التحويل عالية الكفـاءة وأنظمـة التحـويل منخفضـة الكـفاءة بـأن الأخـيرة تتضمن التحويـل من حرارة إلى طاقة ميكانيكية أو كهربائية . فالحرارة ، كما عرفناها سابقا ، هـي الطاقـة الحركيـة للجزيئات التي تـتحـرك بصــورة عشـوائيـة ، وهـي نـوع مـن الحـركة غـير المنتظــمة ، ولا توجــد ماكـنة أو آلـة تستطـيع تحويـل الطاقة غير المنتظمة إلى طاقـة منتظمة كالطاقـة الميكانيكية أو الكهربائية بدون خسائر كما ينص على ذلك القانون الثاني لديناميكا الحرارة (Second law of thermodynamic) وهو "أن هناك كفاءة محدودة للماكنة الحرارية ، وأن قسماً من الطاقة يجب أن يطرح خارجاً كحرارة (الفاقد) ذات درجة حرارة منخفضة" .

لقد تمكن الإنسان منذ القدم من استغلال طاقة الرياح في تحريك السفن في الأنهار والبحار ، واستخدامها في إدارة بعض طواحين الهواء لرفع المياه أو طحن الحبوب وغير ذلك من الاستخدامات . كما تمكن من استغلال الفرق في منسوب المياه من أجزاء بعض الأنهار في إدارة بعض السواقي ، وتشغيل الآلات . وقد عرف الإنسان الفحم منذ أن اكتشف النار ولاحظ أن بعض الأحجار السوداء الموجودة في الطبيعة تقبل الاشتعال . وقد استخدم الإنسان الفحم بعد ذلك كمصدر من مصادر الطاقة إلى أن تم اكتشاف النفط ، وما يصاحبه من غاز طبيعي. وقد ازداد استخدام النفط والغاز في هذه الأيام وأصبح النفط أهم مصادر الطاقة في الوقت الحاضر، ويعدّ توفره أساسياً في تلبية متطلبات التنمية الاقتصادية والتقدم الصناعي . إن أكثر من 40% من الطاقة المستهلكة في العالم يتم توفيرها من منطقة الخليج العربي الذي يحتوي على أكثر من ثلثي مخزون العالم ، وهذا يوضح الأهمية الكبرى التي توليها الدول الكبرى لهذه المنطقة والتعاون معها وأحياناً السيطرة عليها .

ولفهم الطاقة بصورة واضحة يجب معرفة أنواعها ، ومصادرها ، ومحدداتها، والتأثيرات البيئية الناجمة عن استخدامها ، والاعتبارات الاجتماعية والتكنولوجية المتعلقة بها . وللحفاظ على النمو الاقتصادي وتحسين نوعية حياة الإنسان في القرن المقبل يجب أن يوجد تخطيط محكم لاستخدام الكمية المحدودة من مصادر الطاقة التقليدية وتطوير مصادر بديلة. أنس السلقيني من سوريا حمص

الواقع الحالي لاستخدام الطاقة :
تعتمـد المجتمعات المتقدمة على مصادر الطاقة المختلفة في كافة مرافق الحياة. وغالبية المصادر المستخدمة حالياً هي مصادر الوقود الأحفوري . وقد كانت النسـب المئـوية لاسـتهلاك مصـادر الطـاقة المختلـفة فـي عــام 1992 (الشكل 1-1) كما يلي : النفط 33% ، والفحم 22.8% ، والغاز 18.8% ، ومصادر الكتلة الحيوية 13.8% ، والمحطات المائية 5.9% ، والمحطات التي تعمل بالطاقة النووية 5.6% .

 مصادر الطاقة Power1

شكل (1-1): النسب المئوية لاستهلاك الطاقة من المصادر المختلفة في عام 1992

الجدول (1-1) يبين كمية الطاقة المستهلكة خلال الأعوام من 1990 وإلى غاية 1998 لكل من الدول العربية وبقية الدول النامية والدول المتقدمة والمجموع العالمي للاستهلاك . ويلاحظ من الجدول أن استهلاك الدول العربية عام 1998 كان حوالي 3.6% من مجموع الاستهلاك العالمي وذلك لكونها دولاً نامية وغير صناعية ، بينما وصل الاستهلاك في أمريكا الشمالية (الولايات المتحدة ، وكندا ، والمكسيك) إلى حوالي 30% . وقد كان الاستهلاك في الولايات المتحدة ، وهي تمثل 5% من مجموع سكان العالم ، حوالي 25% من الاستهلاك العالمي . ويوضح الشكل (2-1) معدل الاستهلاك السنوي للشخص الواحد في مختلف مناطق العالم ، والمعدل العالمي السنوي لاستهلاك الفرد .



 مصادر الطاقة Power3


 مصادر الطاقة Power4
ويتم حالياً استخدام مصادر الطاقة في أربعة مجالات رئيسية هي : النقل ، والصناعة ، والسكن (دور منفردة وعمارات سكنية) ، والقطاع التجاري (مكاتب، مدارس ، مخازن …. الخ) . وإنّ جزءاً كبيراً من الطاقة المستهلكة يُستخدم كحرارة وليس لإنتاج شغل ، ويُمثل نسبة مقدارها حوالي 50% من الطاقة المستهلكة كخسائر حرارية ، وأكثر ما يحدث ذلك عند محطات توليد الطاقة الكهربائية حيث تساوي نسبة الضياع على شكل حرارة 64% من الطاقة المستهلكة (الداخلة) مقابل 36% من الطاقة الكهربائية المنتجة أو المفيدة أي أن الكفاءة تساوي 36% فقط .

مصادر الطاقة التقليدية
لفهم الطاقة يجب معرفة مصادرها ، وحدودها ، واستخداماتها . ولتكوين سياسة جيدة وفاعلة تجاه الطاقة يجب أن نعرف كمية مصادر الطاقة ومدى ديمومتها واستمراريتها . والإجابة عن مثل هذه الأسئلة ليست سهلة لأنها تعتمد على التقنيات المستقبلية لاستخراج هذه المصادر ، وأسعار الطاقة ، ونمو الاستهلاك .

إن تقدير كميات الفحم أسهل من تقدير كميات النفط والغاز وذلك لكون حقول النفط والغاز موجودة في مناطق متباعدة وعلى أعماق تتراوح من مئات الكيلومترات إلى عدة كيلومترات ، ولا يمكن معرفة مكانها إلاّ بطرق استكشاف مكلفة جداً . والجدول (2-1) والشكل (4-1) يبينان الاحتياطي النفطي العالمي واحتياطي دول المنطقة العربية على الترتيب ، إذ يتبين واضحاً أن احتياطي الدول العربية من النفط كان 643.6 مليار برميل في عام 1998 ، وهذا يمثل أكثر من 63% من الاحتياطي العالمي ، ومنه يمكن القول أن الدول العربية وخاصة دول الخليج العربي ستبقى المصدر الرئيسي لتمويل الطاقة في العالم
 مصادر الطاقة Power5

أما بالنسبة إلى الغاز الطبيعي فالوضع مختلف . ففي الوقت الحاضر بلغ احتياطي الدول العربية في عام 1998 ، وكما هو موضح بالجدول (3-1) والشكل (5-1) ، ما مقداره 32708 مليار متر مكعب ، وهو ما يعادل 22% من الاحتياطي العالمي


إن إنتاج الدول العربية من إنتاج الطاقة الكلي في عام 1998 ، وكما هو مبين بالجدول (4-1) والشكل (6-1) ، كان 30.6 مليون برميل مكافئ نفط يومياً ، وهو يمثل نسبة 17.6% من مجموع الإنتاج العالمي . وهذه النسبة ستزداد مع مرور الوقت ، وسيزداد الاعتماد العالمي على مصادر الطاقة العربية ، حسب ما هو متوقع ، عند النظر إلى كمية الاحتياطات الضخمة الموجودة في المنطقة العربية من هذه المصادر .

 مصادر الطاقة Power7

 مصادر الطاقة Power8




المشاكل الناتجة عن استخدامات مصادر الطاقة :
أ - ارتفاع حرارة مناخ الكرة الأرضية

معظم المشاكل الناتجة عن الاستخدام المتزايد لمصادر الطاقة التقليدية هي مشاكل بيئية وأهمها ارتفاع درجة حرارة المحيط الذي نعيش فيه . ويعتقد معظم العلماء أن درجة الحرارة ترتفع بمعدل 0.3 درجة مئوية في كل عقد وذلك نتيجة لزيادة تركيز بعض الغازات في الجو . ويزعم بعض الباحثين أن أكثر الغازات سبباً في رفع درجة الحرارة هو غاز ثاني أو كسيد الكربون (Co2) الذي يتحرر نتيجة حرق الوقود التقليدي . إلاَّ أن هناك نظريات حديثة تشير إلى أن الأشعة الكونية المرتبطة بدورة النشاط الشمسي هي أحد الأسباب الرئيسية لارتفاع مناخ الأرض ، وأن حرارته ستشهد انخفاضاً يليه ارتفاع ودواليك .

إن درجة حرارة المحيط تتحدد بواسطة عملية الموازنة بين الإشعاع القادم من الشمس والإشعاع المنبعث من الأرض . وبما أن الشمس هي أكثر حرارة من الأرض (درجة حرارة سطح الشمس تقدر بحوالي 6000 درجة مئوية) فإن الإشعاع المنبعث منها يكون بذبذبات عالية (موجات قصيرة) من الضوء المرئي . أما درجة حرارة سطح الأرض فتقدر بـ15 درجة مئوية في المتوسط ، وأن الإشعاع المنبعث يكون ذا ذبذبات قليلة (موجات طويلة) من الأشعة تحت الحمراء . فالتعادل بين الإشعاع الداخل والخارج يتأثر بالامتصاص والانعكاس اللذين يحدثان في المحيط الخارجي . فمثلاً تعكس السحب التي تغطي المحيط جزءاً كبيراً من أشعة الشمس قبل أن تصل إلى سطح الأرض ، وبهذا تنخفض درجة حرارة سطح الأرض . كما أن هناك غازات لها القدرة على امتصاص الأشعة تحت الحمراء ومنها دون ذلك فعلى سبيل المثال جزيئات الأوكسجين (O2) والنيتروجين (N2) ، التي يتكون منها معظم الغلاف الجوي (إذ تتكون كل منها من ذرتين فقط) لا تمتص الموجات الطويلة ، ولكن معظم الجزيئات المعقدة كثاني أو كسيد الكربون (CO2) والماء (H2O) وغاز الميثان (CH4) وكربونات الفلورين (CFCS)، ومواد كيميائية أخرى تحتوي على عدة ذرات كلها تمتص الأشعة تحت الحمراء . وبصورة عامة فإن الجزيئات الأكثر تعقيداً لها قابلية أكثر على الامتصاص من الجزيئات الأخرى غير المعقدة . وزيادة تركيز الغازات المعقدة في الجو تساعد على ارتفاع حرارة المحيط إذ تسمّى هذه الظاهرة بظاهرة البيت الزجاجي (Greenhouse Effect) أو الاحتباس الحراري لأنها تقوم بنفس عمل البيوت الزجاجية في حبس الحرارة داخل الحيز . والغازات المتسببة في رفع هذه الحرارة تسمى بغازات البيت الزجاجي أو غازات الصوبه أو الغازات المحتبسة .

وتوجد أنواع مختلفة من الوقود تنتج كميات متباينة من غاز ثاني أكسيد الكربون بالنسبة إلى وحدة الطاقة المتحررة . فالفحم عبارة عن كربون وحرقه ينتج ثاني أكسيد الكربون . أما عند حرق الغاز الطبيعي (الميثان) فإن الناتج هو بخار ماء وثاني أكسيد الكربون ، وهو يبث كمية أقل من ثاني أكسيد الكربون بالنسبة إلى وحدة الطاقة . أما النفط فإنه يقع في الوسط بين الفحم والغاز بالنسبة إلى انبعاث ثاني أكسيد الكربون لأنه يتكون من خليط من الهيدروكربونات ، ولهذا السبب يتم حالياً التحول إلى استخدام الغاز الطبيعي بدلاً من الفحم والنفط في محطات توليد الطاقة الكهربائية بالرغم من وفرة الفحم بكميات كبيرة . وكانت نسبة غاز ثاني أكسيد الكربون في المحيط الخارجي تساوي حوالي 280 جزءاً بالمليون قبل النهضة الصناعية وذلك عام 1800 ميلادية لكن وصلت الآن إلى 350 جزءاً بالمليون . ونصف هذه الزيادة حدثت بعد عام 1960 ميلادية . وإذا استمر انبعاث غاز ثاني أكسيد الكربون بنفس الوتيرة فإن التركيز سيتضاعف في عام 2100 ميلادية. وتقدر زيادة معدل الانبعاث السنوي الحالي بمقدار 1.5 جزء بالمليون سنوياً. والغاز الآخر الرئيسي من غازات البيت الزجاجي (أو ظاهرة الصوبة الحرارية) ، هو غاز الميثان (CH4) الذي ينتج من احتراق الكتلة الحيوية والفحم أو من تسرب الغاز الطبيعي المصاحب للنفط إلى الجو، ويتحرر أيضاً من فضلات الحيوانات ، ومن تحلل المواد العضوية في المستنقعات وحقول الرز . فالتركيز الحالي لغاز الميثان هو 1.7 جزء بالمليون ، وقد كان هذا التركيز حوالي 0.8 جزء بالمليون قبل النهضة الصناعية علماً بأن غاز الميثان له القدرة على احتباس الحرارة بعشرات المرات مقارنة بثاني أكسيد الكربون .

مما ورد أعلاه يتبين أن النشاطات البشرية لها تأثير كبير في زيادة تركيز غازات البيت الزجاجي في المحيط . وقد تمت دراسة التوقعات المستقبلية حول تأثير هذه الغازات على الظروف الجوية في المستقبل . وتوصل بعض العلماء بأنه في عام 2050ميلادية يمكن أن يصل تركيز غاز ثاني أكسيد الكربون أو الغازات الأخرى الموجودة إلى ضعف الكمية الحالية وذلك سيسبب زيادة درجة الحرارة ما بين 1.5 إلى 4.5 درجة مئوية . ومن المحتمل أيضاً أن تزداد الأمطار ، ويقل الثلج في البحار ، ويقل سقوط الثلوج الموسمية أيضاً . وسيكون لهذا تأثير على المناطق الزراعية في العالم لأن ذلك سيزيد من مخاطر الجفاف الذي يعتبر أكبر المشاكل التي تواجه الزراعة حالياً . وسيكون هنالك أيضاً ارتفاع في مستوى ماء البحر الذي سيؤدي إلى غمر مئات الآلاف من الكليومترات المربعة في المناطق الساحلية المنخفضة .

ب - الأمطار الحِمضيّة

من المخاطر الجانبية لحرق الوقود هو تساقط الأمطار الحمضية . فبعض الغازات التي تتحرر عند احتراق الوقود ، وبالأخص ثاني أكسيد الكبريت وأكسيد النيتروجين ، تتحد مع الماء في الجو مكونة حامض الكبريتيك وحامض النتريك . ونتيجة لهذا فإن أي مطر يتساقط على منطقة ما ستكون حامضاً ويسبب ذلك تلفاً للنباتات وتعطيلاً لنمو الغابات ، وتفتيت بعض أجزاء الأبنية وصدأ للمعادن .

ومعظم غاز ثاني أكسيد الكبريت ينبعث من المحطات الكهربائية التي تستخدم الفحم وقوداً . وتوجد عدة تقنيات يمكن استخدامها في هذه المحطات لتقليل انبعاث ثاني أكسيد الكبريت . والطريقة الشائعة الاستخدام هي امرار الغازات الخارجة خلال خليط من كاربونات الكالسيوم والماء التي تمتص الكبريت لإنتاج كبريتات الكالسيوم أو ما يسمى بالجبس . وهذه الطريقة لها مساوئ جانبية منها تقليل كفاءة إنتاج الطاقة الكهربائية ، وزيادة انبعاث غاز ثاني أكسيد الكربون ، وزيادة كلفة الإنتاج. وهنالك طريقة أخرى هي بدفع الهواء خلال غرفة حرق الفحم وبوجود بعض الأحجار الكلسية .

أما الغاز الآخر الذي يسبب الأمطار الحمضية فهو أكسيد النيتروجين (NOx). وينتج هذا الغاز من عمليات الاحتراق ذات الدرجات الحرارية العالية وذلك نتيجة لوجود بعض المواد النيتروجينية في الوقود مثل الفحم والخشب أو تتكون جزئياً بواسطة أكسدة النيتروجين في الهواء . ويتحرر أكسيد النيتروجين بكميات كبيرة من مكائن شاحنات النقل والسيارات ومن محطات الطاقة الكهربائية .

جـ - تلوث البحار بواسطة النفط

إن محطات توليد الطاقة الكهربائية ، ومصافي النفط ، والمصانع الكبيرة يمكنها أن تكون أكثر الملوثات المنظورة ، وذلك بسبب روائحها المميزة. وليست كل الملوثات الضارة بالبيئة سببها حرق الوقود ، ولكن هنالك مسببات أخرى مثل نقل الوقود عبر البحار . إن معظم الطاقة المصدرة من الدول المنتجة تنقل بواسطة البحار والمحيطات إلى البلدان المستهلكة . وقد تطور أسلوب النقل وأصبحت الناقلات ذات سعة كبيرة جداً . وبقطع النظر عن الحوادث فإن هذه الناقلات تساهم بدرجة كبيرة في تلوث البحار إذ أنه عند عودتها إلى مكان التصدير، بعد تفريغ شحنتها ، تملأ بالماء لغرض الموازنة ، وعند تفريغ الماء تخرج معه كمية من النفط المتبقي . وبالرغم من أن أساليب النقل في الوقت الحاضر أصبحت أكثر أماناً وضماناً فإنه عند حصول حادثة ما سيكون التأثير كبيراً . ففي الفترة ما بين 1970 و 1985 وقعت 186 حادثة تسرب في كل منها أكثر من 1300 طن من النفط . وفي عام 1989 تسرب من إحدى الناقلات 39000 طن من النفط وغطى مساحة 1600 ميل مربع في ولاية الآسكا الأمريكية .

د - الإشعاع والمخلفات النووية

كان من المتوقع أن تكون الطاقة النووية أحد المصادر الرئيسية في إنتاج الطاقة الكهربائية ولكن هذا لم يتم بسبب المعارضة الواسعة التي تواجه نصب هذه المحطات في مختلف أنحاء العالم . هذه المحطات تنتج حالياً 6% من الطاقة الكهربائية في العالم . وبعد حادثة تشرنوبل في الاتحاد السوفيتي السابق عام 1986 أصبح نصب مثل هذه المحطات محدوداً . ومن المشاكل المتعلقة بمحطات الطاقة النووية أن المواد المستخدمة في الانشطار النووي ذات إشعاع عالٍ جداً ، وقسم منها يبقى مشعاً إشعاعاً نووياً لعشرات الآلاف من السنين . كما أن طرق التخلص من النفايات النووية غير مضمونة ، وبالإضافة إلى ذلك فإن تفكيك المحطات التي انتهت أعمارها يسبب تسرب إشعاع نووي أيضاً . وأن أخذ أقصى درجات الحيطة والحذر في عدم تسرب الإشعاع أدى إلى استخدام أجهزة معقدة وعالية الكلفة ، ولهذا السبب فإن كلفة إنشاء هذه المحطات أعلى من كلفة محطات توليد الطاقة بواسطة الوقــود ، وإن كلفة إنتاج الطاقة الكهربائية في هذه المحطات أعلى من المحطات الاعتيادية .

6-1 استمرارية توفر مصادر الطاقة :

إن وضع الطاقة في الوقت الحاضر يختلف عما كان عليه في العقدين الماضيين . فانخفاض الأسعار ، وتوفر كميات كبيرة من الوقود في الأسواق أدّيا إلى الإسراف في استهلاك الطاقة ، وعدم الالتزام بترشيده ، وعدم البحث عن مصادر جديدة .

إن كمية الطاقة الموجودة في باطن الأرض محدودة ، ومن غير الممكن بقاؤها لفترة طويلة جداً . ولكن تقدير فترة بقائها ليس سهل أيضاً . فاحتياطي العالم من النفط ارتفع من 540 بليون برميل عام 1969 ميلادية إلى أكثر من 1000 بليون برميل في الوقت الحاضر . وهذا الارتفاع في الاحتياطي لا يعني أنه غير محدود . فلقد تم مسح مكامن الأرض بصورة مفصلة من قِبل شركات النفط واكتشفت الحقول السهلة والحقول ذات تكلفة الإنتاج القليلة . وهنالك حقول صعبة تحتاج إلى حفر عميق أو ذات طبيعة استخراج صعبة جداً وتحتاج إلى مواد وجهود كبيرة ، وقسم منها يحتاج إلى طاقة وأحياناً تكون الطاقة اللازمة للاستخراج مساوية أو أكثر من الطاقة المستخرجة. وفي هذه الحالات سيكون استخراج الطاقة بدون فائــدة .

من الأرقام المفيدة والمهمة جداً في هذا المجال نسبة الاحتياطي إلى المنتج . فإذا تم تقسيم الاحتياطي المضمون في نهاية كل سنة على الإنتاج في تلك السنة فإن الناتج سيمثل طول عمر الاحتياطي . وهذا الرقم سيدلّ على توفر الطاقة في منطقة معينة من العالم . فمثلاً لقد كان هذا الرقم في عام 1992 هو 10 أعوام لنفط غربي أوربا ، و 25 عاماً لأمريكا الشمالية بينما كان أكثر من 100 عام لمنطقة الشرق الأوسط . ويمتلك الشرق الأوسط أكثر من 60% من احتياطي العالم من النفط ، وتمتلك المملكة العربية السعودية وحدها أكثر من 25% من الاحتياطي .

ويختلف الأمر بالنسبة إلى الغاز الطبيعي . فإن الاحتياطي الأكبر يقع في دول الاتحاد السوفيتي السابق إذ تحتوي هذه المنطقة على أكثر من 40% من احتياطي العالم ، وتحتوي دول الأوبك على حوالي 40% أيضاً من الغاز. أما الباقي فإنه يتوزع على أنحاء مختلفة من العالم . وإن نسبة الاحتياطي إلى المنتج في الوقت الراهن بالنسبة إلى الغاز الطبيعي هي حوالي 65 عاماً .

أما بالنسبة إلى الفحم الحجري فإن الاحتياطي العالمي كبير وموزع على مناطق واسعة ومختلفة . ويبلغ مقدار الاحتياطي إلى المنتج بالنسبة إلى الفحم أكثر من 200 عام ، ولكن كما نعلم فإن للفحم مساوئ كثيرة ، حتى وإن قورنت بالنفط والغاز . وأهم هذه المساوئ هو انبعاث ثاني أكسيد الكربون وأكسيد الكبريت وأكسيد النيتروجين . وبالرغم من إمكانية تحويل الفحم إلى سائل لغرض تقليل مشاكله البيئية فإن سعر كلفة التحويل سيمثل عقبة لكونه عالياً .

مما تقدم أعلاه يتبين أنه إذا كان هدفنا هو تقليل كمية الوقود التقليدي الذي يتم حرقه لغرض إطالة عمره ولتقليل المخاطر البيئية التي يسببها فإنه يتوجب علينا البحث عن مصادر جديدة غير ناضبة وصديقة للبيئة ، وتطوير كفاءتها ، وتقليل أسعار منظوماتها . وهذه المصادر هي مصادر الطاقة المتجددة
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
https://shanti.jordanforum.net
ابراهيم الشنطي
Admin
ابراهيم الشنطي


عدد المساهمات : 68936
تاريخ التسجيل : 28/01/2013
العمر : 77
الموقع : الاردن

 مصادر الطاقة Empty
مُساهمةموضوع: رد: مصادر الطاقة    مصادر الطاقة Emptyالجمعة 23 ديسمبر 2016, 4:22 pm

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
https://shanti.jordanforum.net
ابراهيم الشنطي
Admin
ابراهيم الشنطي


عدد المساهمات : 68936
تاريخ التسجيل : 28/01/2013
العمر : 77
الموقع : الاردن

 مصادر الطاقة Empty
مُساهمةموضوع: رد: مصادر الطاقة    مصادر الطاقة Emptyالجمعة 23 ديسمبر 2016, 4:25 pm

بحث حول الطاقة المتجددة

تُعتبر الطّاقة مكوناً أساسياً من مكوّنات الكون، وتعّد من أحد أشكال الوجود. وتُشتقّ الطّاقة عادةً من مصادر طبيعيّة وأخرى غير طبيعيّة، لذلك تقسم إلى نوعين رئيسيين، وهما: الطاقة المتجدّدة، وهي التي تعتمد على المصادر الطبيعيّة، وأخرى غير متجدّدة، وتعتمد على مصادر غير طبيعيّة، لكنّها تشكّلت مع الزّمن وتحت تأثير مجموعة من العوامل. وجميع أنواع هذه الطّاقة تستلزم وجود آليات، وأدوات، وتقنيّات خاصّة لاستخلاصها، وتسخيرها لصالح الإنسان، في موضوع بحثنا هذا سنسلط الضّوء على الطّاقة المتجدّدة وكلّ ما يتعلق بها.

الطاقة المتجدّدة

أو Renewable Energy، وهي نوع من أنواع الطّاقة التي لا تنضب ولا تنفد، وتشير تسميتها إلى أنّها كلما شارفت على الانتهاء تتواجد مجدّداً، ويكون مصدرها أحد الموارد الطبيعيّة، كالرّياح، والمياه، والشّمس، وأهمّ ما يميزها أنّها طاقة نظيفة وصديقة للبيئة، كونها لا تخلّف غازات ضارّة كثاني أكسيد الكربون، ولا تؤثّر سلباً على البيئة المحيطة بها، كما أنّها لا تلعب دوراً ذا أثر في مستوى درجات الحرارة. ومصادر الطاقة المتجدّدة تُعتبر متناقضةً تماماً مع مصادرها غير المتجدّدة؛ كالغاز الطبيعي، والوقود النّووي؛ حيث تؤدّي هذه المصادر إلى الاحتباس الحراري، وإطلاق غاز ثاني أكسيد الكربون عند استخدامها.
وانطلاقاً من مدى أهمية الطّاقة المتجدّدة، ظهر في الآونة الأخيرة نوعٌ جديدٌ من الأعمال تحت مسمّى تجارة الطّاقة المتجدّدة، وتركّزت جلّ أعمالها على تسخير مصادر الطّاقة المتجدّدة، واستغلالها لتكون مصدراً مدرّاً للدخل والنّفع المادي، وذلك من خلال التّرويج لها، وعلى الرّغم ممّا تعاب به كيفيّة استغلال الطّاقة المتجدّدة، من كلفة عالية، وعدم توفّر الآليات والتّقنيات اللازمة بشكل كافٍ، إلّا أنّ هناك عدداً كبيراً من الدّول التي تستعدّ للبدء بمشاريع استثمارية للطاقة المتجدّدة، مع الحرص على رسم أبعاد سياسات هذه المشاريع، والعمل على تطويرها وتنميتها.


مميزات الطاقة المتجددة

هناك مجموعة من الميّزات التي تتمتّع بها الطاقة المتجدّدة، وتجعلها مصدراً مميّزاً للطاقة، وأهمّها:

  • تتواجد الطاّقة المتجدّدة بشكل جيّد في كافّة أنحاء العالم.
  • تعتبر الطّاقة المتجدّدة صديقةً للبيئة ونظيفةً.
  • تتواجد بشكل دائم، وتكون قابلةً للتجدّد مرّةً أخرى.
  • يسهل استخدامها بالاعتماد على تقنيات وآليات بسيطة.
  • تمتاز بأنّها طاقة اقتصاديّة جدّاً.
  • تعدّ عاملاً مهمّاً في التّنمية البيئيّة، والاجتماعيّة، وكافّة المجالات.
  • تساعد على خلق فرص عمل جديدة.
  • تساعد على التّخفيف من أضرار الانبعاثات الغازيّة والحراريّة.
  • تمنع هطول الأمطار الحامضيّة الضّارّة.
  • تحدّ من تجمّع النّفايات بكلّ أشكالها.
  • تخليّ المزروعات من الملوّثات الكيميائيّة، وبالتّالي ترفع الإنتاجيّة الزراعيّة.
  • تستخدم تقنيات غير معقّدة، ويمكن تصنيعها محليّاً في الدّول النّامية.



أنواع الطاقة المتجددة

تأتي الطّاقة المتجدّدة من عدّة مصادر، ولها أنواع مختلفة، ويمكن تقسيمها إلى عدّة تصنيفات تالية:

  • الطّاقة الشمسيّة: تُعتبر الأشعة الصّادرة من الشمس وما تحمله معها من حرارة وضوء مصدراً للطاقة الشمسيّة؛ حيث استغلهما الإنسان في مصالحه، وسخّرهما بالاعتماد على وسائل وتقنيات تكنولوجيّة. ويمكن الاستفادة من الشّمس في توليد الطّاقة الحراريّة والكهربائيّة، فأمّا الطّاقة الكهربائيّة فيمكن توليدها من خلال الطّاقة الشمسيّة باستخدام المحرّكات الحراريّة، وألواح الخلايا الضوئيّة الجهديّة، والمحوّلات الفولتوضوئيّة.

وقد تمّ استخدام الطّاقة الشمسيّة في عصر ما قبل التّاريخ، وذلك عندما
قام الرّهبان باستخدام الأسطح المذّهبة لإشعال ميزان المذبح. وفي عام 212
ق. م قام أرشميدس بحرق الأسطول الرومانيّ، وذلك من خلال تسليط ضوء الشّمس
عليه من مسافة بعيدة، مستخدماً في ذلك المرايا العاكسة.


وفي عام 1888 توصّل وستون إلى طريقة لتحويل الطّاقة الشمسيّة إلى طاقة ميكانيكيّة، وذلك باستخدام ما يسمّى بعمليّة الازدواج الحراريّ، حيث قام بتوليد جهد بين نقط الاتصال السّاخنة والباردة بين معدنين مختلفين، كالنّيكل والحديد مثلاً.

  • الطّاقة الحيويّة: تُستمدّ الطّاقة الحيويّة ممّا يُسمّى بالكتلة الحيويّة؛ والتي هي عبارة عن مادّة عضوية تعمل على تخزين الأشعة الشمسيّة، ثمّ تحويلها إلى طاقة كيميائيّة، وقد تكون هذه المصادر عبارة عن خشب، أو سماد، أو قصب السّكر، وتعتبر مصادر الطّاقة الحيويّة مشابهةً للوقود الأحفوري.


  • طاقة الرّياح: يلجأ الإنسان إلى الاعتماد على توربينات الرّياح لاستخراج الطّاقة من الرّياح، وتوليد الطّاقة الكهربائيّة منها، كما تستخدم طاقة الرّياح لإنتاج الطّاقة الميكانيكيّة فيما يُسمّى بطواحين الهواء. وما يقارب 2% من ضوء الشّمس الذي يسقط على سطح الكرة الأرضيّة يتحوّل إلى طاقة حركة للرياح. وتعدّ هذه كميّةً هائلةً من الطّاقة، والتي تفيض عن حاجة العالم من الاستهلاك في أيّ عام من الأعوام.

ولطاقة الرّياح استخدامات متعدّدة، من أبرزها:


    • ضخّ المياه باستخدام طاقة مضخّات الرّياح. فمضخّات الرّي التي تعمل بالرّياح منتشرة بكثرة في أستراليا، وأجزاء من أفريقيا، وآسيا، وأمريكا اللاتينية. وربّما يتمّ استخدام طاقة الرّياح قريباً في توليد الكهرباء في المزارع والمنازل، وذلك بتكلفة أقلّ من تكلفة استخدام الوقود.
    • تحريك السّفن ودفع أشرعتها. وتمتاز بأنّها يمكن الاعتماد عليها تماماً كبديل جيّد للوقود الأحفوري، وتتوفّر بشكل دائم ومتجددّ باستمرار، وتعتبر من أكثر مصادر الطّاقة النّظيفة والصّديقة للبيئة.




  • الطّاقة الكهرمائيّة: يعتبر مصطلح كهرومائيّة مصطلحاً شاملاً للكهرباء والماء معاً، ويستخدم هذا النّوع من الطّاقة في استغلال الطّاقة المائيّة لتوليد الطّاقة الكهربائيّة، وتعتبر طاقةً نظيفةً للغاية، وذات انتشار واسع. وفي عملية استغلال هذه الطاقة يتمّ الاعتماد كليّاً على الطّاقة الكامنة في المياه، أو طاقة الوضع، وتحويلها إلى طاقة حركيّة من خلال سقوط الماء وانسيابه من أعلى إلى أسفل، لتتمّ إدارة توربينات التّوليد، فيبدأ المولد الكهربائيّ بالدّوران، وبالتّالي يعمل على إنتاج الطّاقة الكهربائيّة.

ومن أهمّ مميّزات استخدام الطّاقة الكهرومائيّة أنّها صديقة للبيئة، ورأس المال المنفق في هذه العمليّة يتمثّل في بناء السّد أو الخزّان، وهذا مفيد في عمليّة تنظيم الرّي، بجانب توليد الكهرباء، كما أنّها لا تحتاج إلى تكاليف مرتفعة لعمليّات الصّيانة، كما أنّ التّوربينات المائيّة سهلة التّركيب والتّشغيل.
وتعتبر المياه مصدراً للطاقة منذ قرون بعيدة، فكانت قديماً مستغلةً في تحريك مطاحن الدّقيق والحبوب، وضخّ المياه ودفعها إلى النّواعير، وأهمّ أشكال استغلال الطّاقة المائيّة ما يلي:


    • قنوات الرّي (النّواعير)
    • طاقة المدّ والجزر.
    • طاقة الأمواج.
    • طاقة التّيار المدّي.




  • الوقود الحيويّ المستدام: يعتبر الوقود الحيويّ منافساً قويّاً للنفط في ضوء ارتفاع أسعاره، ممّا يؤدّي إلى المساهمة بشكل فعّال في خفض أسعار النّفط واعتدالها، كما أنّه يلعب دوراً في توفير إمدادات صحيّة مستمدّة من مصادر الطّاقة البديلة، ومن أكثر النّباتات المستخدمة في إنتاج الوقود الحيويّ المستدام، قصب السّكر، والطّحالب.




  • كهرباء الحرارة الأرضيّة (Geothermal electricity): تتّصف كفاءة الطّاقة الحراريّة الأرضيّة ومحطّاتها بأنّها منخفضة نسبيّاً، ويُشار إلى أنّ درجة حرارة المياه التي يتمّ استخراجها من باطن الأرض هي المحدّد الرّئيسي لمدى كفاءة محطّات الطّاقة الحراريّة الأرضيّة أثناء توليد الطّاقة الكهربائيّة، ونتيجةً انخفاض درجة حرارة الماء الذي يتمّ رفعه، فإنّ محطات استغلال الطّاقة الحراريّة الأرضيّة قد اتّسمت بانخفاض كفاءتها.

أمّا طاقة الحرارة الأرضيّة (Geothermal energy)، والتي تسمّى أيضاً طاقةً حراريّةً جوفيّةً، فيستخرج هذا النّوع من الطّاقة من باطن الأرض، وتعتبر من الأنواع الصّديقة للبيئة، وذلك نظراً لنظافتها وتجدّدها، وتمتاز بارتفاع درجة حرارتها، وتزداد ارتفاعاً كلّما زاد العمق في جوف الأرض، ويُعتمد عليها بشكل كبير في توليد التّيار الكهربائيّ، وتحتاج هذه العملية إلى الوصول إلى أعماق باطن الأرض، قد تصل إلى خمسة كيلومترات، وذلك من خلال حفر الأنابيب، ويمكن استغلالها وتسخيرها لصالح العالم لإمداده بالطاقة، ومن أهمّ هذه المصادر الحراريّة:


    • النّشاط الإشعاعيّ.
    • الطّاقة الحراريّة الجيولوجيّة.
    • الطّاقة الحراريّة للصخور الجيولوجيّة السّاخنة.




  • طاقة ظاهرتي المدّ والجزر: يعتمد هذا النّوع من الطّاقة المتجدّدة على ظاهرتي المدّ والجزر، واللتان تحدثان تحت تأثير الجاذبية بين القمر والشّمس، ودورة الكرة الأرضيّة حول محورها، ويتمّ استغلال هاتين الظاهرتين بالاعتماد على التّيارات المخزّنة في المياه خلال فترة حدوث ظاهرتي المدّ والجزر، وتُستخدم في كثير من الدول لتوليد الكهرباء، ويتمّ ذلك من خلال بناء السّدود أو التوربينات، وذلك للاستغناء بعض الشّيء عن محطات الطّاقة الحراريّة، للحدّ من التّلوث النّاجم عن استخدامها بفعل الفحم أو البترول.



فوائد الطّاقة المتجددة

تتعدّد فوائد الطّاقة المتجدّدة حسب الحقل الذي يتمّ استخدامها فيه، ومن أهمّها:

  • المجال العسكري: من أهمّ التّطبيقات للطاقة المتجدّدة في المجال العسكريّ، والتي يمكن استخدامها لتسهيل الحياة في المدن العسكريّة الجديدة ما يلي :

    • نظام التّسخين الشّمسي للكليات العسكريّة، وذلك لتلبية حاجات الطلبة.
    • إمداد الواحدات بالمياة السّاخنة، وذلك عن طريق استخدام السّخانات الشّمسية الميدانيّة.
    • تحلية المياه.
    • تغذية المحطّات اللاسلكية الثّابتة.




  • المجال المنزلي التّجاري: للطاقة المتجدّدة أهميّة كبيرة في حياة السّكان، ومن أهمّ استخداماتها المنزليّة:

    • تسخين المياه لاستخدامها في أغراض التنظيف، والاستحمام، والغسيل، وذلك عن طريق استخدام المجمّعات الشّمسية، ودون تحويلها إلى أي شكل آخر من أشكال الطاقة، وتعدّ أرخص أنواع الطّاقة تماماً.
    • تسخين المياه بالطّاقة الشّمسية عن طريق استخدام المسطّح الماصّ الشمسيّ.




  • المجال الزّراعي: تتعدّد استخدامات الطّاقة المتجدّدة في الاستعمال الزّراعي، ومن أهمّها:

    • تجفيف المنتجات الزراعيّة.
    • الصّوبات الشمسيّة.




  • المجال الصّناعي:

    • تقطير وتحلية المياه.
    • شحن البطاريات في محطّات التّقوية التليفزيونيّة واللاسلكيّة.
    • إضاءة الممرّات الملاحيّة.
    • أجهزة الإنذار الملاحيّة.
    • نظام تشغيل مكبّرات الصّوت.
    • شحن البطاريّات الكهربائيّة.
    • توليد الكهرباء في القرى النّائية.


الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
https://shanti.jordanforum.net
ابراهيم الشنطي
Admin
ابراهيم الشنطي


عدد المساهمات : 68936
تاريخ التسجيل : 28/01/2013
العمر : 77
الموقع : الاردن

 مصادر الطاقة Empty
مُساهمةموضوع: رد: مصادر الطاقة    مصادر الطاقة Emptyالجمعة 23 ديسمبر 2016, 4:31 pm

الطاقة الشمسية

 مصادر الطاقة %D8%A8%D8%AD%D8%AB_%D8%AD%D9%88%D9%84_%D8%A7%D9%84%D8%B7%D8%A7%D9%82%D8%A9_%D8%A7%D9%84%D8%B4%D9%85%D8%B3%D9%8A%D8%A9

تعتبر الطاقة الشمسية من أهم مصادر الطاقة لدى الإنسان، باعتبارها طاقة نظيفة لا تخلف وراءها المواد السامة المضرة بالبيئة، بالإضافة إلى أنها نوع من أنواع مصادر الطاقة المتجددة والتي لا تنفذ مع الوقت، وقد استغل الإنسان الطاقة الشمسية منذ القدم، ومن أشهر استخداماتها عبر التاريخ عندما قام أرخميدس بتركيز أشعة الشمس على سفن العدو باستخدام المرايا لحرقها، وهذا دليل على الطاقة الهائلة الموجودة في أشعة الشمس عندما تستغل بالشكل الصحيح. يتكون سطح الشمس من كرة كبيرة من اللهب وتقدر درجة حرارتها ب 5778 كلفن، وينتج عنها الكثير من الإشعاعات والفوتونات الحرارية والضوئية، والتي بدورها تنتقل إلى سطح الأرض مخترقة الغلاف الجوي، وتتكون هذه الفوتونات من حرارة وضوء في آن واحد، ولذلك يمكن استغلالها في التطبيقات الحرارية والتطبيقات الضوئية على حد سواء. تطبيقات الطاقة الشمسية أبدع الإنسان في اختراع الأساليب المناسبة لاستغلال الطاقة الشمسية، ومنها: تقطير مياه البحر: حيث يتم تجميع مياه البحر المالحة داخل برك خاصة، وتوضع فوقها مرايا بشكل مائل، وبفعل حرارة الشمس تعمل على ارتفاع درجة حرارة البركة، وبالتالي تبخير المياه، فيتجمع البخار على السطح الداخلي للمرايا، ويسيل إلى أحواض خاصة لتجميع المياه النقية الصالحة للشرب، وبهذه العملية قام الإنسان بضرب عصفوريْن بحجر واحد، إذ حصل على مياه نقية من جهة، وحصل على المعادن والأملاح المترسبة من عملية التبخير من جهة أخرى. الحمامات الشمسية: وتَستخدم ألواحاً خاصة تُركب إلى جنب خزان مياه، ويتم تصميمها بحيث تمر داخل الألواح أنابيب المياه، وتكون باللون الأسود لتجذب حرارة الشمس، وتعمل حرارة الشمس على تسخين الطبقة الداخلية من الألواح، وبالتالي تسخين المياه الموجودة فيها، وبفعل الخاصية الفيزيائية للمياه فإن المياه الساخنة ترتفع إلى أعلى في الخزان ويحل محلها المياه الباردة في أنابيب التسخين. استخدام الطاقة الشمية في الطهي: وتصنع أفران خاصة من مرايا عاكسة تعمل على تركيز أشعة الشمس في نقطة محددة، ويوضع الطعام في هذه النقطة، وبسبب الطاقة الكبيرة الموجودة في أشعة الشمس المركزة ترتفع درجة حرارة إناء الطعام وتعمل على طهيه بشكل كامل. الإضاءة المنزلية: فالهندسية الحديثة تقوم بتصميم المنازل والبيوت لاستغلال ضوء الشمس بالكامل لإضاءة المنازل والتقليل من استخدام الكهرباء. إنتاج الطاقة الكهربائية: وفي هذا التطبيق تستخدم خلايا فوتوضوئية خاصة تعمل على تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية بفعل حركة الإلكترونات الداخلية، ومن أشهر استخداماتها الآلات الحاسبة الشمسبة، والخلايا الشمسية التي تعمل على تشغيل بيوت ومصانع كاملة اعتماداً على ضوء الشمس فقط، وإنارة الشوارع، بالإضافة إلى محطات تخزين الطاقة الشمسية وهي عبارة عن حقول كبيرة من هذه الخلايا تحفظ الطاقة الكهربائية في مخازن خاصة، وتعرف بالبطاريات.




تعتبر الطاقة الشمسية من أهم مصادر الطاقة لدى الإنسان، باعتبارها طاقة نظيفة لا تخلف وراءها المواد السامة المضرة بالبيئة، بالإضافة إلى أنها نوع من أنواع مصادر الطاقة المتجددة والتي لا تنفذ مع الوقت، وقد استغل الإنسان الطاقة الشمسية منذ القدم، ومن أشهر استخداماتها عبر التاريخ عندما قام أرخميدس بتركيز أشعة الشمس على سفن العدو باستخدام المرايا لحرقها، وهذا دليل على الطاقة الهائلة الموجودة في أشعة الشمس عندما تستغل بالشكل الصحيح. يتكون سطح الشمس من كرة كبيرة من اللهب وتقدر درجة حرارتها ب 5778 كلفن، وينتج عنها الكثير من الإشعاعات والفوتونات الحرارية والضوئية، والتي بدورها تنتقل إلى سطح الأرض مخترقة الغلاف الجوي، وتتكون هذه الفوتونات من حرارة وضوء في آن واحد، ولذلك يمكن استغلالها في التطبيقات الحرارية والتطبيقات الضوئية على حد سواء. تطبيقات الطاقة الشمسية أبدع الإنسان في اختراع الأساليب المناسبة لاستغلال الطاقة الشمسية، ومنها: تقطير مياه البحر: حيث يتم تجميع مياه البحر المالحة داخل برك خاصة، وتوضع فوقها مرايا بشكل مائل، وبفعل حرارة الشمس تعمل على ارتفاع درجة حرارة البركة، وبالتالي تبخير المياه، فيتجمع البخار على السطح الداخلي للمرايا، ويسيل إلى أحواض خاصة لتجميع المياه النقية الصالحة للشرب، وبهذه العملية قام الإنسان بضرب عصفوريْن بحجر واحد، إذ حصل على مياه نقية من جهة، وحصل على المعادن والأملاح المترسبة من عملية التبخير من جهة أخرى. الحمامات الشمسية: وتَستخدم ألواحاً خاصة تُركب إلى جنب خزان مياه، ويتم تصميمها بحيث تمر داخل الألواح أنابيب المياه، وتكون باللون الأسود لتجذب حرارة الشمس، وتعمل حرارة الشمس على تسخين الطبقة الداخلية من الألواح، وبالتالي تسخين المياه الموجودة فيها، وبفعل الخاصية الفيزيائية للمياه فإن المياه الساخنة ترتفع إلى أعلى في الخزان ويحل محلها المياه الباردة في أنابيب التسخين. استخدام الطاقة الشمية في الطهي: وتصنع أفران خاصة من مرايا عاكسة تعمل على تركيز أشعة الشمس في نقطة محددة، ويوضع الطعام في هذه النقطة، وبسبب الطاقة الكبيرة الموجودة في أشعة الشمس المركزة ترتفع درجة حرارة إناء الطعام وتعمل على طهيه بشكل كامل. الإضاءة المنزلية: فالهندسية الحديثة تقوم بتصميم المنازل والبيوت لاستغلال ضوء الشمس بالكامل لإضاءة المنازل والتقليل من استخدام الكهرباء. إنتاج الطاقة الكهربائية: وفي هذا التطبيق تستخدم خلايا فوتوضوئية خاصة تعمل على تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية بفعل حركة الإلكترونات الداخلية، ومن أشهر استخداماتها الآلات الحاسبة الشمسبة، والخلايا الشمسية التي تعمل على تشغيل بيوت ومصانع كاملة اعتماداً على ضوء الشمس فقط، وإنارة الشوارع، بالإضافة إلى محطات تخزين الطاقة الشمسية وهي عبارة عن حقول كبيرة من هذه الخلايا تحفظ الطاقة الكهربائية في مخازن خاصة، وتعرف بالبطاريات.




تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية


 مصادر الطاقة %D8%AA%D8%AD%D9%88%D9%8A%D9%84_%D8%A7%D9%84%D8%B7%D8%A7%D9%82%D8%A9_%D8%A7%D9%84%D8%B4%D9%85%D8%B3%D9%8A%D8%A9_%D8%A5%D9%84%D9%89_%D8%B7%D8%A7%D9%82%D8%A9_%D9%83%D9%87%D8%B1%D8%A8%D8%A7%D8%A6%D9%8A%D8%A9

الطاقة المتجددة أصبح العالم مهدّداً بشكلٍ كبيرٍ، فالوقود يشارف على الانتهاء، فالمخزون العالميّ من الوقود الأحفوري؛ الغاز، والنفط، والفحم، يغطّي الاستهلاك العالمي حتى عام 2100 ميلادي فقط، لذلك يجب البحث عن مصادر بديلةٍ للحصول على الطاقة بشكلٍ مستمرٍ، بالإضافة إلى التلوّث والخطر الذي يشكّله استخدام الوقود الأحفوريّ على العالم. ولأجل ذلك ابتكرت العلوم الحديثة طرقاً كثيرة للاستفادة من مصادر الطاقة المتجددة؛ لإنتاج الطاقة واستخدامها في خدمة الاستهلاك البشري، ومن المصادر المتجددة التي تم استخدامها: طاقة الرياح، والأمواج، والمد والجزر، ومخلفات الإنسان والحيوان والمصانع والشمس. وتُعد الشمس من أكثر المصادر المستغلة لإنتاج الطاقة، ففي العالم ينتج سنوياً .5% من الطاقة التي يحتاجها الإنسان من الشمس والأشعة المنبعثة منها. تحويل الطاقة الشمسيّة إلى طاقة كهربائية ابتكر العلماء العديد الأجهزة التي يتم استخدامها للاستفادة من الطاقة الشمسية، ويكون ذلك بتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية، وهي: الخلايا الفولتية أو PV cells: ويتم إنتاجها باستخدام عنصر السيلكون بشكل أساسي وإضافة أحد العناصر الأربعة إليه:Ga, As, B, P، وتحول الخلايا الفولتية الطاقة المنبعثة من الشمس إلى طاقة كهربائية بشكل مباشر، ودون الحاجة لاستخدام وسيط مادي لتحويلها، وبالتالي يتم الاستفادة من الطاقة المنتجة بشكل كامل. وكفاءة الألواح الشمسية تقدر ب 40% في الأبحاث العلميّة، و20% من الألواح المباعة في السوق. والألواح الفولتية من أكثر طرق إنتاج الطاقة استخداماً، وخاصة في المملكة الأردنية الهاشمية، حيث ينتج 0.05% من الطاقة سنوياً باستخدامها. ومن خصائص الألواح الفولتية ما يلي: مرتفعة الثمن. تقل كفاءتها إلى ما يقارب 50% في حال تجمع الغبار على سطحها؛ لذلك يجب تنظيفها بشكل مستمر لتحقيق الهدف المرجو وأكبر قدر من الطاقة. تقل كفاءة الخلية في حال ارتفاع درجة حراراتها؛ لذلك يجب تبريدها باستمرار، ويمكن الاستفادة بتسخين الماء والسوائل عبر تبريدها. الألواح الشمسيّة "solar panels": وتعمل كالخلية الفولتية بتحويل الطاقة الشمسية لطاقة كهربائية بشكل مباشر وسهلة الاستخدام، ومتاحة لدى الجميع. ومن أشكالها: المجمع الشمسي"solar collecter" أو بمسمى آخر السخان الشمسي، وهو مستخدم بشكل كبير في الأردن، ويتكون من ألواحٍ زجاجيةٍ مربوطة بمواسير من المياه، وعند استقبال الأشعة الشمسية يخزّنها ويسخّن المياه، ومن ثم ينقلها إلى الخزان للاستخدام، ويعمل بكفاءة 60-80%، طُوّر حديثاً من قبل الدكتور بسّام خويلة، وأصبحت كفاءته تصل إلى 100%. المسخن الشمسي" solar heater": ويعمل بطريقة السخان الشمسي نفسها، وبعكس المحتوى المراد تسخينه، فيستخدم لتسخين الغازات بدلاً من الموائع.
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
https://shanti.jordanforum.net
ابراهيم الشنطي
Admin
ابراهيم الشنطي


عدد المساهمات : 68936
تاريخ التسجيل : 28/01/2013
العمر : 77
الموقع : الاردن

 مصادر الطاقة Empty
مُساهمةموضوع: رد: مصادر الطاقة    مصادر الطاقة Emptyالجمعة 23 ديسمبر 2016, 5:04 pm

طاقة الرياح

 مصادر الطاقة %D9%85%D8%A7_%D9%87%D9%8A_%D8%B7%D8%A7%D9%82%D8%A9_%D8%A7%D9%84%D8%B1%D9%8A%D8%A7%D8%AD

تستخدم طاقة الرياح كمصدر بديل من مصادر توليد الطاقة الكهربائية، بديلاً عن الوقود الأحفوري والنفط والغاز الطبيعي، فهذه المصادر تعد مصادر ضارة بالبيئة لما تولده من غازات سامة عند احتراقها، كما أنها تتميز بعدم توافرها في كافة مناطق العالم إضافة إلى تسببها بالحروب والكوارث على البشرية نتيجة لسعي كافة القوى العظمى للسيطرة على منابع النفط في العالم، عدا عن ارتفاع التكلفة وقرب نضوبها، في وقت يكون فيه العالم بأمس الحاجة للطاقة التي تولد الطاقة الكهربائية، فقد دخلت الطاقة الكهربائية في كافة مفاصل الحياة البشرية في الاتصالات والمستشفيات والإنارة والطرق و والنقل والتكييف والتبريد وغيرها العديد من المجالات المتنوعة والتي لا يمكن بها الاستغناء عن الطاقة الكهربائية مهما حصل. تستخدم الطاقة الحركية الناتجة من الرياح في توليد الطاقة الكهربائية عن طريق تحريك التوربينات الهوائية طاقة الرياح إلى طاقة ميكانيكية والتي بدورها تتحول إلى طاقة كهربائية تستطيع تشغيل الأجهزة وتوصل إلى المنازل، فأكثر ما تستخدم هذه الطريقة في توليد الكهرباء في المناطق الريفية البعيدة عن محطات توليد الطاقة الكهربائية الاعتيادية، بحيث تتناسب القدرة الكهربائية الناتجة عن الطاقة الحركية لطاقة الرياح مع كمية الرياح التي تهب والتي تحرك هذه التوربينات، فعند هدوء الرياح تخف القدرة الكهربائية مما يؤخذ على هذه الطريقة في توليد الكهرباء من عيوب. يبلغ معدل استخدام الطاقة الكهربائية المولدة من طاقة الرياح عن طريق التوربينات حوال 75 ألف كيلو واط قبل حوالي 10 سنوات حيث حازت الدانمارك على النسبة الأعظم لتوليد الطاقة الكهربائية من طاقة الرياح، أما فبل عامين فقد حصل ازدياد ملحوظ في الاعتماد العالمي على توليد الطاقة الكهربائية من طاقة الرياح فقد بلقت القدرة الكهربائية المولدة منها حوالي 283 ألف كيلو واط. أما تاريخياً فقد استخدمت الدول والحضارات القديمة طاقة الرياح في طرق عدة متنوعة، منها استخدام المصريون القدماء لهذه الطاقة لتسيير القوارب على نهر النيل، كما استخدم المسلمون هذه الطاقة لطحن الحبوب المختلفة، بينما استخدم الصينيون هذه الطاقة لضخ المياه وضخ المياه المياه الجوفي بشكل خاص، مما يدل على أن هذه الطاقة معروفة منذ القدم على مستوى الحضارات المختلفة. أما في دولنا العربية للأسف الشديد، فلم توجد إلى الآن دراسات جدية لتطوير وزيادة الاعتماد على هذه الطاقة لتوليد الكهرباء كما حصل في باقي الدول، وذلك بسبب الإهمال الحكومي والشعبي لتطوير مصادر الطاقة في دولنا، كما أن نقص التعاون المشترك والتنسيق قد أدى أيضاً إلى ضعف الاعتماد على هذه الطاقة وغيرها من مصادر الطاقة النظيفة وغير الضارة بالبيئة.



كيف تعمل طاقة الرياح

 مصادر الطاقة %D9%83%D9%8A%D9%81_%D8%AA%D8%B9%D9%85%D9%84_%D8%B7%D8%A7%D9%82%D8%A9_%D8%A7%D9%84%D8%B1%D9%8A%D8%A7%D8%AD


تعتمد طاقة الرياح على آلية عمل محددة بناءً على مجموعةٍ من العوامل والظروف المحيطة بها، وهي: الاعتماد على الشمس: تعمل الشمس على تسخين بعض المناطق على سطح الأرض، ممّا يؤدّي إلى رفع درجة حرارتها. الهواء: يمتصّ جزءاً من درجة الحرارة المرتفعة التي نشرتها الشمس في المنطقة التي تعرّضت لها، ومن ثمّ يبدأ هذا الهواء بالارتفاع إلى طبقات الغلاف الجوي العُليا؛ وذلك لأنّ حجم الهواء الحار أخف من الهواء البارد، وتمتاز جزئياته بسرعة الحركة. حدوث التيارات: تبدأ تيارات الهواء البارد بالاندفاع لسدّ الفراغات التي أحدثها الهواء الحار عند صعوده لطبقات أعلى، ممّا يؤدّي إلى تشكّل هبوب قوي للرياح، وهكذا تتكون طاقة الرياح. إنتاج الكهرباء تُعدّ الكهرباء من أكثر الأمور المفيدة التي قدّمتها طاقة الرياح؛ وذلك لأنها ساعدت على توفير كمية كبيرة من النفقات والتكاليف التي كانت تدفعها الدول مقابل الحصول على مولدات كهربائية، وإنشاء محطّاتٍ خاصة بالكهرباء، ويعتمد إنتاج الكهرباء بواسطة طاقة الرياح على مجموعة من الخطوات: طواحين (مراوح) الهواء: توضع على ارتفاعات عالية جداً حتّى تصل إلى أقصى ارتفاع تتحرّك فيه الرياح باندفاع قوي، ومن ثم تعمل حركة الرياح على تحريك المراوح المركبة على الطواحين. استخدام المولدات: بعد أن تنقل الطواحين طاقة الرياح إلى مراوحها، تعمل على شحن المولدات الموجودة داخلها أو المتّصلة بها، ممّا يؤدّي إلى حدوث تفاعل في الشحنات ليُولّد طاقةً كهربائية تعادل نسبة 650 كيلو واط. تزويد المباني بالكهرباء: تنتقل الطاقة الكهربائية المولّدة عبر الأسلاك والأنابيب إلى المنازل، وباقي الأماكن الأخرى المتّصلة معها، والتي تستهلك طاقةً كهربائية بمقدار 100 كيلو واط، ممّا يُعدّ مصدراً مناسباً للكهرباء، وخصوصاً في المناطق التي لا تحتوي على شركات الكهرباء. خصائص طاقة الرياح لطاقة الرياح مجموعة من الخصائص، وتتوزّع بين الإيجابية والسلبية. الإيجابيات القدرة على استخدامها في أغلب الأوقات. لا تحتوي على أي ملوثات للبيئة. يمكن استخدام الأراضي الموجودة فيها كحقول زراعية. من الممكن استخدام طواحين (مولّدات) صغيرة الحجم توضع في أعلى المباني. السلبيات تُسبّب الإزعاج بسبب صوتها العالي أثناء الدوران. تقتل بعض الطيور التي تصطدم بها أثناء طيرانها، أو وقوفها عليها.



كيف تتحول قوة الرياح إلى طاقة كهربائية

تستخدم التوربينات للاستفادة من طاقة الرياح، وتحويلها إلى طاقة كهربائيّة، ومنها ما هو ذو حجم صغير، ويسمّى توربين الرياح القصيرة، يستخدم لشحن بطارية أو إضاءة مصباح، ومنها ما هو كبير، ويسمى توربين الرياح العاليّة يستخدم لإنتاج طاقة كهربائية هائلة، ويمكن لحقل من الطاقة أن يستخدم في تشغيل المصانع أو توفير الطاقة اللازمة لإضاءة مدينة بأكملها. مبدأ عمل التوربينات يوجد عدة أنواع من التوربينات، منها ما يشبه شراع السفينة، ومنها كخفاقة البيض، وأكثرها انتشاراً وأقدرها على توليد الطاقة هو ما يكون على شكل مروحة عملاقة يصل ارتفاعها عن سطح الأرض لـ 110 متراً، وتتكون بشكل أساسي من زعنفتين أو ثلاث، والذي يبلغ طول الواحدة منها حوالي العشرة أمتار، والمولد الكهربائي الخاص بتحويل الطاقة الميكانيكية إلى كهربائية، محطة الصيانة وتخزين الطاقة، بالإضافة إلى نظام حماية وأمان، ويقدر عدد إنتاج هذه التوربينات من الطاقة حوالي 500-1300 ميجا واط، وكلّما زاد حجم التوربين زاد حجم الطاقة المنتجة. عند هبوب الريح أو نسمات الهواء، تصتدم بزعانف التوربينات فتتحرك، وبدوران زعانف التوربين يدور المحرك المتصل بها، مولداً بذلك كميّة من الطاقة الكهربائيّة تتناسب مع سرعة الرياح وقوتها، ويوجد أجهزة لقياس سرعة الرياح واتجاهها، ومحرك كهربائي يقوم بتحريك الزعانف للاستفادة القصوى من الرياح على حسب اتّجاهها، ويتم حفظ الطاقة الكربائية الناتجة في بطاريات، وبالرغم من أنّه وكلّما اشتدت الرياح تولّدت طاقة كهربائيّة أكبر، إلّا أنّ التوربين يحتوي على فرملة، تقوم بالسيطرة على حركة الزعانف في اشتداد الرياح بشكل كبير، وتوقفها تماماً في العواصف. يوجد توربينات مشابهة لتوربينات الرياح لكنها تعتمد على الطاقة المائية، فتوضع عند الشلالات ومجاري الأنهار، وكانت في القديم على شكل عجلات وهي أول شكل للتوربين، واستخدمت لنقل الماء، ولطحن الحبوب، وعصر الزيتون، وقد استخدمها الإغريق قبل الميلاد بحوالي مئة سنة، أمّا المراوح الهوائية كان أوّل ظهور لها في بلاد فارس في القرن السابع الميلادي.
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
https://shanti.jordanforum.net
ابراهيم الشنطي
Admin
ابراهيم الشنطي


عدد المساهمات : 68936
تاريخ التسجيل : 28/01/2013
العمر : 77
الموقع : الاردن

 مصادر الطاقة Empty
مُساهمةموضوع: رد: مصادر الطاقة    مصادر الطاقة Emptyالأحد 21 مايو 2017, 4:47 am

الصين تنجح في استخراج "الوقود الجليدي"

 مصادر الطاقة X58385.jpg.pagespeed.ic.3qSTHp6olI

أعلنت الصين عن إجرائها تجربة ناجحة لاستخراجى "الوقود الجليدي"، أو "هيدرات الغاز الطبيعي" من قاع بحر الصين الجنوبي.
وفي مقابلة مع قناة CCTV الصينية والتي بثت مقاطعا من تجربة الاستخراج قال ممثلو وزارة الموارد الطبيعية في الصين: "استخراجنا لهيدرات الغاز الطبيعي من أعماق البحر لأهداف تجارية يعني انتقالنا مستقبلا للاعتماد على مصادر الطاقة البديلة والنظيفة".
من جانبه أكد المتحدث باسم وكالة المسح الجيولوجي الصينية أن "عمليات استخراج هيدرات الغاز، من عمق أكثر من كيلومتر واحد، بدأت في العاشر من مايو الجاري، حيث تم استخراج أكثر من 120 ألف متر مكعب من الغاز منذ بدأ عمليات الحفر".
ووفقا لفيشيسلاف كولاغين، رئيس قسم أبحاث الطاقة التابع للأكاديمية العلوم الروسية، فإن "هذا الإنجاز يعد خطوة مهمة في مجال الطاقة، لكن من السابق لأوانه الحديث عن ثورة حقيقية في ذلك المجال".
يذكر أن "هيدرات الغاز الطبيعي" أو هيدرات الميثان، لها بنية كريستالية شبيهة بجزيئات الجليد، حيث تتكون بلوراتها من جزيئات الماء وغاز الميثان، اللذين تبلورا تحت ضغوط كبيرة ودرجات حرارة منخفضة، حيث يؤكد الخبراء أن كل متر مكعب من هذا الوقود الجليدي يحوي كمية تعادل 164 مترا مكعبا من غاز الميثان، وأهم ما يميز الغاز الموجود فيه هو خلوه تقريبا من الشوائب.

وأهم مناطق تواجد هذا "الوقود الجليدي" في العالم هي السواحل الصينية، علما بأن أول تجربة ناجحة لاستخراجه قامت بها اليابان العام 2013، قبل أن تتوقف عن استخراجه في وقت لاحق.




تمكن علماء صينيون من استخراج الثلج المشتعل بنجاح وفقا لما ذكرته وسائل الإعلام الصينية الرسمية.
نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية (CNN)-- أعلن مسؤولون صينيون عن نجاح عمليات تعدين للحصول على هيدرات الغاز الطبيعي التي تشبه الثلج، خلال ثمانية أيام فقط،متوقعين بأن هذا النجاح "قد يساهم في ثورة طاقة عالمية."




ما هو "الثلج القابل للاشتعال"؟ ولماذا تصفه الصين بـ"ثورة للطاقة"؟
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
https://shanti.jordanforum.net
 
مصادر الطاقة
الرجوع الى أعلى الصفحة 
صفحة 1 من اصل 1
 مواضيع مماثلة
-
» الطاقة البديلة وتأمين مصادر الطاقة
» مصادر الطاقة
» مصادر الطاقة.. احتلال إسرائيلي آخر في قطاع غزة
» الطاقة الشمسية او الطاقة البديلة
» ما هي مصادر تمويل كوريا الشمالية؟

صلاحيات هذا المنتدى:لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى
منتدى الشنطي :: موسوعة البحوث والدراسات :: بحوث ثقافيه-
انتقل الى: