تفضل اخي الكريم طلبك
طاقة متجددة
الطاقة المتجددة: هي الطاقة المستمدة من الموارد الطبيعية التي تتجدد أو التي لا يمكن ان تنفذ (الطاقة المستدامة ). 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 أكسيط 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 انتاج الكهرباء باستخدام مصادر الطاقة المتجددة أصبح مألوفا في الآونة الاخيرة ، وهناك بلدان عديدة وضعت خططا لزيادة نسبة إنتاجها للطاقة المتجددة بحيث تغطي احتياجاتها من الطاقة بنسبة 20 % من استهلاكها عام 2020 . وفي مؤتمر كيوتو باليابان إتفق معظم رؤساء الدول علي تخفيض إنتاج ثاني أكسيد الكربون في الأعوام القادمة وذلك لتجنب التهديدات الرئيسية لتغير المناخ بسبب التلوث واستنفاد الوقود الأحفوري ، بالإضافة للمخاطر الاجتماعية والسياسية للوقود الأحفوري والطاقة النووية.
مصادر استخدام الطاقة المتجددة
مصادر تدفقات الطاقة المتجددة تشمل الظواهر الطبيعية مثل الشمس والرياح وحرارة باطن الأرض وحركة المد والجزر. لكل من هذه المصادر خصائصها الفريدة التي تؤثر على كيفية ووقت استخدامها. أغلبيه تقنيات الطاقة المتجددة مرتبطة بشكل مباشر او غير مباشر بالطاقة الصادرة عن الشمس. حيث أن نظام الغلاف الجوي للأرض في حالة توازن خيث أن حرارة الاشعاع من الأرض إلى الفضاء الخارجي تساوي الاشعاع الشمسي الساقط عليها ، ووصف مستوى الطاقة الموجود داخل نظام الغلاف الجوي للارض يمكن ان يوصف تقريبا "المناخ الأرضي".وبالتالي إن مياه المحيطات والبحار تمتص جزءا كبيرا من طاقة الاشعاع الشمسي. كما يتم سقوط معظم الاشعاعات في خطوط العرض القريبة من خط الاستواء وتقل كثافة الإشعاع الشمسي كلما ابتعدنا عن خط الإستواء ، ويتم انتشار توزيع هذه الطاقة في جميع انحاء العالم على شكل رياح وتيارات محيطية وأعاصير. والطاقة الشمسية مسؤولة ايضا عن توزيع الأمطار ، ويمتد تأثيرها إلى المشاريع الكهرمائية ونمو النباتات المستخدمة في تهيئة الوقود الحيوي.
الطاقة المتجددة: مفهومها وأشكالها
عندما عرف الإنسان النار، عرف أول طريقة لاستغلال الطاقة واستخدامها في مختلف أغراضه الحياتية مثل طهي الطعام وتدفئة الكهف وإنارة الظلام، وهكذا كان الحجر هو أول مصدر خارجي للطاقة؛ ثم تلاه الخشب وغيره من أدوات إشعال النار، والحصول على الطاقة الحرارية.
والطاقة هي الوجه الآخر لموجودات الكون غير الحية، فالجمادات بطبيعتها قاصرة عن تغيير حالتها دون مؤثر خارجي، وهذا المؤثر الخارجي هو الطاقة، فالطاقة هي مؤثرات تتبادلها الأجسام المادية لتغيير حالتها، فمثلا لتحريك جسم ساكن ندفعه فنعطيه بذلك طاقة حركية، ولتسخين جسم نعطيه طاقة حرارية، ولجعل الجسم مرئياً نسلط عليه ضوءاً فنعطيه طاقة ضوئية، وهكذا.
ويمكن تعريف الطاقة بأنها القدرة على القيام بنشاط ما، وهناك صور عديدة للطاقة يتمثل أهمها في الحرارة والضوء والصوت، وهناك أيضاً الطاقة الميكانيكية التي تولدها الآلات، والطاقة الكيميائية التي تنتج من حدوث تفاعلات كيميائية، وهناك الطاقة الكهربائية، والطاقة الكهرومائية، والحركية، والإشعاعية، والديناميكية، والذرية. كما يمكن تحويل الطاقة من صورة إلى أخرى، من طاقة كيميائية إلى طاقة ضوئية مثلاً، والكهربائية إلى حركية.
وكمية الطاقة الموجودة في العالم ثابتة على الدوام، فالطاقة لا تفنى ولا تستحدث، ولكنها تتحول من صورة إلى أخرى، ولهذا نجد أن الطاقة هي قدرة المادة للقيام بالشغل (الحركة)، فالطاقة التي يصاحبها حركة يطلق عليها طاقة حركية، والطاقة التي لها صلة بالوضع يطلق عليها طاقة كامنة.
وهناك تصنيف للطاقة ومصادرها يقوم على مدى إمكانية تجدد تلك الطاقة واستمراريتها، وهذا التصنيف يشمل:
1- الطاقة التقليدية أو المستنفذة:
وتشمل الفحم والبترول والمعادن والغاز الطبيعي والمواد الكيميائية، وهي مستنفذة لأنها لا يمكن صنعها ثانية أو تعويضها مجدداً في زمن قصير.
2- الطاقة المتجددة أو النظيفة أو البديلة:
وتشمل طاقة الرياح والهواء والطاقة الشمسية وطاقة المياه أو الأمواج والطاقة الجوفية في باطن الأرض وطاقة الكتلة الحيوية، وهي طاقات لا تنضب.
وفي السطور القليلة التالية سنتعرف على أهم أشكال الطاقة المتجددة وكيفية الاستفادة منها:
أ- طاقة المياه:
توليد الطاقة من المياه
تأتي الطاقة المائية من طاقة تدفق المياه أو سقوطها في حالة الشلالات (مساقط المياه)، أو من تلاطم الأمواج في البحار، حيث تنشأ الأمواج نتيجة لحركة الرياح وفعلها على مياه البحار والمحيطات والبحيرات، ومن حركة الأمواج هذه تنشأ طاقة يمكن استغلالها، وتحويلها إلى طاقة كهربائية، حيث تنتج الأمواج في الأحوال العادية طاقة تقدر ما بين 10 إلى 100 كيلو وات لكل متر من الشاطئ في المناطق متوسطة البعد عن خط الاستواء.
كذلك يمكن الاستفادة من الطاقة المتولدة من حركات المد والجزر في المياه، وأخيراً يمكن أيضاً الاستفادة من الفارق في درجات الحرارة بين الطبقتين العليا والسفلى من المياه التي يمكن أن يصل إلى فرق 10 درجات مئوية.
ب- طاقة الكتلة الحيوية (Biomass fuels):
وهي الطاقة التي تستمد من المواد العضوية كإحراق النباتات وعظام ومخلفات الحيوانات والنفايات والمخلفات الزراعية. والنباتات المستخدمة في إنتاج طاقة الكتلة الحيوية يمكن أن تكون أشجاراً سريعة النمو، أو حبوباً، أو زيوتاً نباتية، أو مخلفات زراعية، وهناك أساليب مختلفة لمعالجة أنواع الوقود الحيوي، منها:
الحرق المباشر :
ويستعمل للطهي والتدفئة وإنتاج البخار غير أن هذه العملية لها مردود حراري ضئيل .
الحرق غير المباشر:
لإنتاج الفحم (بدون أوكسجين ).
طرق التخمير:
لإنتاج غاز الميثان الذي يستخدم في الأعمال المنزلية كالتدفئة والطهي والإنارة.
الحل الحراري.
التقطير.
ويعطي كل أسلوب من الأساليب السابقة منتوجاته الخاصة به مثل غاز الميثان والكحول والبخار والأسمدة الكيماوية، ويعد غاز الإيثانول واحداً من أفضل أنواع الوقود المستخلصة من الكتلة الحيوية وهو يستخرج بشكل رئيسي من محاصيل الذرة وقصب السكر.
ج- الطاقة 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.
د- طاقة الرياح:
توربينات توليد الطاقة من الرياح
وهي الطاقة المتولدة من تحريك ألواح كبيرة مثبتة بأماكن مرتفعة بفعل الهواء، ويتم إنتاج الطاقة الكهربائية من الرياح بواسطة محركات (أو توربينات) ذات ثلاثة أذرع دوًّارة تحمل على عمود تعمل على تحويل الطاقة الحركية للرياح إلى طاقة كهربية، فعندما تمر الرياح على الأذرع تخلق دفعة هواء ديناميكية تتسبب في دورانها، وهذا الدوران يشغل التوربينات فتنتج طاقة كهربية.
وتعتمد كمية الطاقة المنتجة من توربين الرياح على سرعة الرياح وقطر الذراع؛ لذلك توضع التوربينات التي تستخدم لتشغيل المصانع أو للإنارة فوق أبراج؛ لأن سرعة الرياح تزداد مع الارتفاع عن سطح الأرض، ويتم وضع تلك التوربينات بأعداد كبيرة على مساحات واسعة من الأرض لإنتاج أكبر كمية من الكهرباء.
والجدير بالذكر أن طاقة الرياح تستخدم كذلك في تسيير المراكب والسفن الشراعية.
هـ - الطاقة الشمسية:
خلايا تجميع الطاقة الشمسية
تعد الشمس من أكبر مصادر الضوء والحرارة الموجودة على وجه الأرض، وتتوزع هذه الطاقة- المتولدة من تفاعلات الاندماج النووي داخل الشمس- على أجزاء الأرض حسب قربها من خط الاستواء، وهذا الخط هو المنطقة التي تحظى بأكبر نصيب من تلك الطاقة، والطاقة الحرارية المتولدة عن أشعة الشمس يُستفاد منها عبر يتم تحويلها إلى (طاقة كهربائية) بواسطة (الخلايا الشمسية).
وهناك طريقتان لتجميع الطاقة الشمسية، الأولى: بأن يتم تركيز أشعة الشمس على مجمع بواسطة مرايا محدبة الشكل، ويتكون المجمع عادة من عدد من الأنابيب بها ماء أو هواء، تسخن حرارة الشمس الهواء أو تحول الماء إلى بخار. أما الطريقة الثانية، ففيها يمتص المجمع ذو اللوح المستوى حرارة الشمس، وتستخدم الحرارة لتنتج هواء ساخن أو بخار .
وأخيراً فهناك اتجاه في شتى دول العالم المتقدمة والنامية يهدف لتطوير سياسات الاستفادة من صور الطاقة المتجددة واستثمارها، وذلك كسبيل للحفاظ على البيئة من ناحية، ومن ناحية أخرى إيجاد مصادر وأشكال أخرى من الطاقة تكون لها إمكانية الاستمرار والتجدد، والتوفر بتكاليف أقل، في مواجهة النمو الاقتصادي السريع والمتزايد، وهو الأمر الذي من شأنه أن يحسّن نوعية حياة الفقراء بينما يحسّن أيضا البيئة العالمية والمحلية.
الطاقة المتجددة.. ادفع قرشا تكسب كنزا
كامل الشيرازى
توفير تكنولوجيا استغلال الطاقات المتجددة مطلب حيوي
عرفت الجزائر في ثمانينيات القرن الماضي موجة الاهتمام بالطاقة المتجددة، لكن الأمر ظل خططا لم يتم تفعيلها، إلى حين صدر القانون رقم "09-99" في 28 يوليو عام 1999 المتعلق بالتحكم في الطاقة، وشمل جميع الإجراءات التي ستتخذ من أجل استعمال وتطوير الطاقات المتجددة، والتقليل من آثار الطاقة التقليدية على البيئة.
ولكن ظل هذا القانون أيضا غائبًا عن التفعيل، إلى أن أعلنت الحكومة الجزائرية –مؤخرا- وضع قضية المصادر البديلة للطاقة ضمن أولوياتها وأكدت أنها ستسعى جديا نحو تفعيل هذا القانون لتحقيق هدفين: الأول التغلب على المشاكل البيئية التي خلفها الاستهلاك المتزايد لمصادر الطاقة التقليدية، والثاني تحقيق بعد اجتماعي مهم، من حيث ضمان التنمية المستدامة وتوفير آلاف فرص العمل للشباب.
ورغم هذا الإعلان والتصميم الرسمي من الحكومة الذي جاء مختلفا عن المرات السابقة فإن الخبرات المتراكمة عند الجزائريين والمتعلقة بوضع خطط وأفكار لا يتم تنفيذها، جعلت السؤال الذي يشغل الجزائريون -حاليا- هو: وهل نملك مقومات اقتحام هذا المجال؟.
الأموال العائق الأساسي
البداية الطبيعية والمنطقية للإجابة على هذا السؤال كانت مع الدكتور م. بالحامل مدير المركز الجزائري لتطوير الطاقات المتجددة الذي أكد أن نشأة المركز الذي يرأسه عام 1988 تحمل في حد ذاتها اقتناعًا من المسئولين الجزائريين بأهمية الطاقة المتجددة.
ولم يكن يتم التفكير في هذا الأمر بطبيعة الحال إذا لم تكن الجزائر تملك رصيدًا من الطاقات المتجددة خاصة في مجال الطاقة الشمسية والرياح.
ففي مجال الطاقة الشمسية، تتميز الجزائر بوضع جغرافي مناسب للاستفادة منها؛ حيث إن كمية الطاقة الواردة إلى المتر المربع الواحد في اليوم تراوح بين 14 و30 ميجا جول؛ وهو ما يتيح إشعاعا شمسيا سنويا يستمر أزيد من 3000 ساعة، وهذا يمكن من تحقيق تراكم في الطاقة يصل إلى 2000 كيلووات ساعة للمتر المربع الواحد، وتقول دراسة أعدتها وحدة أبحاث تابعة لشركة سونلجاز الجزائرية للكهرباء بأن الجزائر تستطيع في غضون الربعين سنة القادمة أن تكتسح الدول الأوروبية بـ10% من مخزون طاقتها الشمسية.
أما في مجال الرياح فتهب على الجزائر رياح تحمل معها كثيرًا من الهواء البحري الرطب وكميات كبرى من الهواء القاري والصحراوي بمتوسط سرعة سنوي يفوق 7 أمتار في الثانية خصوصا بالمناطق الشاطئية.
ولكن المشكلة كما يؤكد الدكتور م. بالحامل أن الأرصدة المالية المخصصة لدعم المعاهد والكليات المتخصصة لإنجاز بحوث متعلقة بالطاقات المتجددة غير كافية، ولا نزال نحتاج إلى المزيد.
محاولات محدودة تنتظر المزيد
ويتفق خبير الطاقة د. حسين الربيعي مع الرأي السابق، مشيرًا إلى ضرورة توفير هذه الأموال خاصة مع تزايد الطلب المحلي على الطاقة الذي سيبلغ حوالي 57.3 مليون طن في آفاق 2015؛ وهو ما يجعل اللجوء إلى المصادر البديلة مطلبا ضروريا وإستراتيجيا.
ويشير د. الربيعي إلى محاولات جزائرية لاستغلال مصادر الطاقة البديلة، ولكن هذه المحاولات في وجهة نظره مطلوب تدعيمها بخطوات أخرى لتوسيع الاستفادة من هذا المصدر، ومن هذه المحاولات مشروع توليد الطاقة الشمسية بحديقة "الرياح الكبرى" بالعاصمة، ومشروع إنجاز حديقة هوائية بطاقة 10 ميجاوات في منطقة "تندوف" بالتعاون بين شركتي "NEAL" و"سونالغاز" لإنتاج الكهرباء، واستعمال الطاقة الشمسية في الإنارة الريفية بمنطقة "أسكرام" التابعة لولاية "تمنراست الجنوبية"، بما يكفل توصيل الكهرباء إلى 1500 حتى 2000 منزل ريفي سنويا.
تصدير الطاقة.. ميزة أخرى
ويتجاوز الخبير الجزائري نصر الدين شعبان ساري النطاق المحلي الذي أشار إليه الرأي السابق، مشيرًا إلى بعد آخر يتمثل في إمكانية فتح آفاق للتعاون الجزائري الأوروبي في مجال الطاقات البديلة، خاصة أن الجزائر لديها أفضل رياح والشمس تسطع معظم العام؛ وهو ما يجعلها تتوفر على ثروة كبيرة في الطاقات المتجددة يجب استغلالها.
ويقول إن هذا الاتجاه تخطط له الحكومة الجزائرية، وأعلنت عنه على لسان مدير المركز الجزائري لتطوير الطاقات المتجددة الذي أشار إلى أن الجزائر تسعى إلى تصدير نحو 30% منها إلى دول البحر المتوسط.
ويسير هذا الاتجاه نحو التصدير مع مخطط آخر محلى لإنتاج 10% من احتياجات البلد من الطاقة الكهربائية بحلول عام 2010 باستخدام الطاقة الشمسية ورفع تلك النسبة إلى 20% بحلول العام 2020.
استثمار لا بد منه
وعلى ذلك، يتضح حجم الفوائد التي تعود على الجزائر، إذا استفادت من مصادر الطاقة المتجددة التي منحها الله إياها؛ وهو ما يجعلنا نقول إنها كنز، ولكنه –فقط- يحتاج لمن يدفع قروشا لاستغلاله.
ولن يتأتى ذلك إلا من خلال تشجيع الاستثمار في هذا المجال والتأكيد على أنه ضرورة لا بد منها، خاصة بعد الإحصائيات التي أكدت أن هناك تزايدا محليا سيحدث على مصادر الطاقة التقليدية ليبلغ 57.3 مليون طن في عام 2015.