الطاقة المستدامة: ما هي؟ ولماذا نحتاجها؟ وما هي أهم مصادرها؟

  • تاريخ النشر: الثلاثاء، 23 فبراير 2021
الطاقة المستدامة: ما هي؟ ولماذا نحتاجها؟ وما هي أهم مصادرها؟
مقالات ذات صلة
ابن زهر: عبقري الجراحة العربي الذي كان أول من تحدث عن طب التجميل
علماء: بعض الأشخاص لديهم استعداد جيني للإصابات الحادة بفيروس كورونا
إسحاق نيوتن: محطات مهمة في حياة أعظم العلماء أثراً في التاريخ

الطاقة المستدامة هو مصطلح بدأ في الانتشار في الفترة الأخيرة، حيث يقول عنه العلماء بأنه استخدام الطاقة بطريقة تلبي احتياجات الجيل الحاضر، دون المساس بحق وقدرة الأجيال القادمة على تلبية احتياجاتهم.

ما هي الطاقة المستدامة؟

ويستخدم العلماء مصطلح الطاقة المستدامة بالتبادل مع الطاقة المتجددة عند الحديث عن مصادر الطاقة القابلة للتجديد، مثل الشمس والرياح وكذلك المد والجزر.

فهذه المصادر يتم الاعتماد عليها من أجل توليد الكهرباء وتزويد الأنظمة المختلفة بالطاقة، كما يستخدمها العلماء في بعض عمليات التسخين والتبريد.

ورغم أن الطاقة المستدامة كانت تُعتبر حتى وقت قريب ذات تكلفة عالية مقارنة بمصادر الطاقة الحالية المعتمدة على الوقود الأحفوري (مثل النفط والفحم والغاز الطبيعي)، إلا أنه بفضل دعم العديد من الحكومات والشركات العالمية للأبحاث والمشاريع القائمة على الطاقة المستدامة، فقد شهدت السنوات الأخيرة انخفاض ملحوظ في تكلفة إنتاجها والتوسع في استخدامها.

لماذا نحتاج الطاقة المستدامة؟

وفقاً لما ذكرته تقارير علمية، فإن ما يقرب من 80% من إمدادت الطاقة في العالم في الفترة الحالية تعتمد بشكل كبير على الوقود الأحفوري، حيث يعد الفحم والغاز الطبيعي والنفط من أهم مصادره.

إلا أن دراسات عديدة أشارت إلى أن الاحتياطي العالمي من الوقود الأحفوري سيكون كافياً من أجل تلبية الطلب العالمي حتى منتصف القرن الـ 21 فقط، وهو ما يجعل دول العالم تبحث عن بدائل مناسبة لتوليد الطاقة.

وإلى جانب تناقص الاحتياطي العالمي المستمر للوقود الأحفوري، فإن هذا النوع من الطاقة له آثار سلبية، وتحديداً فيما يتعلق باحتراق الوقود الأحفوري وأثره على البيئة.

حيث يقول العلماء أن انبعاث غازات مضرة مثل ثاني أكسيد الكربون، ومواد سامة مثل الكروم والزرنيخ، والتي تنشأ نتيجة احتراق الوقود الأحفوري، تسببت في إحداث خلل في التوازن البيئي على مستوى العالم، كما أنها قد تؤدي إلى إصابة البشر بالعديد من الأمراض الخطيرة مثل أمراض القلب والربو وغيرهما.

كما تشير عدة دراسات إلى أن هذه الغازات الضارة والسامة التي تنبعث من احتراق الوقود الأحفوري هي المسؤولة بشكل رئيسي عن الأحماض الحمضية التي تتساقط في أماكن مختلفة حول العالم.

وهذا ما جعل العلماء يلجأون إلى الطاقة المستدامة والعمل على تطوير استخدامها، من أجل حل مشكلة تناقص الطاقة الأحفورية من جانب، ولحل المشاكل البيئية الناجمة عن الطاقة الأحفورية من جانب آخر.

مصادر الطاقة المستدامة

كما ذكرنا سابقاً، هناك العديد من مصادر الطاقة المستدامة، حيث نستعرض فيما يلي أبرز هذه المصادر، وكيف يعمل العلماء على تطويرها من أجل تحقيق أقصى استفادة منها:

الطاقة الشمسية

الطاقة الشمسية من أشهر مصادر الطاقة المستدامة، وهي تُستخدم في إنتاج الكهرباء أو في تسخين المياه، وتمتاز بأنها من مصادر الطاقة النظيفة.

وفيما يتعلق باستخدام الطاقة الشمسية في إنتاج الكهرباء، فإن هذا يتم عن طريق استخدام خلايا كهروضوئية من أجل تحويل الضوء إلى تيار كهربائي، حيث يمكن حينها دمج هذه الوحدات مع المباني، وبالتالي فهي تعتبر مفيدة جداً في توفير الكهرباء خاصة في المناطق النائية.

أما بالنسبة لاستخدام الطاقة الشمسية في تسخين المياه، فهذا يتم غالباً من أجل تسخين المياه في المنازل أو حمامات السباحة أو في عدد من التطبيقات الصناعية، حيث تقول تقارير علمية أن استخدام الطاقة الشمسية في التسخين من الممكن أن يكون موفراً بنسبة تتراوح ما بين 20- 80% من الطاقة المطلوبة لتسخين المياه بالطرق التقليدية.

الطاقة المستدامة: ما هي؟ ولماذا نحتاجها؟ وما هي أهم مصادرها؟

الطاقة الكهرومائية

الطاقة الكهرومائية هي واحدة من أكثر مصادر الطاقة المستدامة انتشاراً حول العالم، فمحطات توليد الطاقة الكهرومائية تمتاز بأن لديها عمراً افتراضياً طويلاً، والذي قد يصل إلى أكثر من 100 سنة.

وتُعتبر الطاقة الكهرومائية من مصادر الطاقة النظيفة، حيث أن لها انبعاثات ضئيلة للغاية مقارنة بتلك التي تنبعث من احتراق الوقود الأحفوري.

إلا أن هذا النوع من الطاقة المستدامة يتطلب بعض الشروط من أجل العمل في مشاريع انتاجها، لعل أبرزها أنها تتطلب إبعاد الأشخاص الذين يعيشون في المكان الذي يتم فيه التخطيط لبناء محطات الطاقة الكهرومائية.

وتعد الصين هي الدولة الرائدة في مجال التنمية في الطاقة الكهرومائية، وقد بدأت العديد من الدول الآسيوية في السير على خطاها في مشاريع الطاقة المستدامة وبناء محطات الطاقة الكهرومائية في مدنها بوتيرة متسارعة، حيث يعود هذا إلى ارتفاع تكاليف الطاقة بشكل عام في تلك الدول، إلى جانب رغبتها غي توليد الطاقة بكميات أكبر وبشكل اقتصادي ونظيف.

الطاقة المستدامة: ما هي؟ ولماذا نحتاجها؟ وما هي أهم مصادرها؟

طاقة الرياح

طاقة الرياح هي مصدر آخر مهم للطاقة المستدامة، فهي تعتمد على استخدام توربينات الرياح من أجل إنتاج الطاقة، وقد كشفت عدة دراسات علمية أن طاقة الرياح تقوم حالياً بإنتاج ما يقرب من 1.3% الاستهلاك العالمي للكهرباء.

ويتمثل أكبر تحدي في استخدام طاقة الرياح من أجل إنتاج طاقة نظيفة واقتصادية هو صعوبة تحديد المواقع التي يمكن فيها وضع توربينات الرياح.

الطاقة المستدامة: ما هي؟ ولماذا نحتاجها؟ وما هي أهم مصادرها؟

الطاقة الأرضية الحرارية

الطاقة الأرضية الحرارية أو استخراج الكهرباء من باطن الأرض هي إحدى مصادر الطاقة المستدامة التي يُتوقع أن يكون الاعتماد عليها أكبر خلال السنوات القادمة، نظراً لأن استخراج الحرارة يكون صغيراً عند مقارنته مع محتوى الأرض.

واستطاع العلماء استخدام الطاقة الأرضية الحرارية من أجل توليد الكهرباء من خلال تقنيات متطورة تعمل على توليد الطاقة باستخدام البخار الجاف والمحطات ذات الدورة الثنائية.

ووفقاً لما يتوقعه الخبراء، فإن الطاقة الأرضية الحرارية بإمكانها أن تلبي ما يتراوح ما بين 3- 5% من الطلب العالمي على الطاقة، وفي حال زاد الاهتمام بالاستثمار في عملية تطويرها، فقد ترتفع هذه النسبة لتصل إلى 10%.

الطاقة المستدامة: ما هي؟ ولماذا نحتاجها؟ وما هي أهم مصادرها؟

أيام الطاقة المستدامة العالمية

ونظراً لأهمية الطاقة المستدامة وتزايد الاهتمام العالمي بها، فيُقام سنوياً مؤتمر اسمه World Sustainable Energy Days أو أيام الطاقة المستدامة العالمية، والذي تجتمع فيه كبرى الشركات من حول العالم من أجل المشاركة في سلسلة من الفعاليات المختصة بإنتاج واستخدام الطاقة المستدامة.