.png)
تزداد أهمية الطاقة المتجددة عاماً بعد عام، مع سعي الدول إلى تقليل اعتمادها على الوقود الأحفوري والحد من تلوث الهواء والانبعاثات المرتبطة بتغير المناخ. وفي هذا المقال نعرض مفهوم الطاقة المتجددة ومصادرها كما وردت، ثم نتوسع في شرح كل مصدر وطريقة عمله ومزاياه وتحدياته، ونتحدث عن تخزين الطاقة وشبكات الكهرباء، وفرص المنطقة العربية في هذا المجال، وما يمكن للأفراد فعله في بيوتهم، مع إجابات عن الأسئلة الأكثر شيوعاً.
مفهوم الطاقة المتجددة ومصادرها
.jpg)
الفرق بين المتجدد والنظيف
يستعمل الناس أحياناً عبارتي الطاقة المتجددة والطاقة النظيفة كأنهما بمعنى واحد، لكن بينهما فرق. فالمتجددة تعني أن مصدرها يتجدد طبيعياً في زمن قصير بالنسبة للإنسان، كأشعة الشمس والرياح وجريان الأنهار. أما النظيفة فتعني أن إنتاجها لا يسبب انبعاثات ضارة كبيرة أثناء التشغيل. ومعظم المصادر المتجددة نظيفة نسبياً، لكن ذلك لا يعني أنها بلا أثر بيئي على الإطلاق، فتصنيع الألواح والتوربينات والبطاريات يستهلك موارد وطاقة، كما قد تؤثر السدود الكبيرة في الأنظمة البيئية للأنهار.
أبرز مصادر الطاقة المتجددة
الطاقة الشمسية
تستغل الطاقة الشمسية بطريقتين رئيسيتين. الأولى الخلايا الكهروضوئية التي تحول ضوء الشمس مباشرة إلى كهرباء، وتستخدم في الألواح المنتشرة على أسطح البيوت وفي المحطات الكبيرة. والثانية الطاقة الشمسية الحرارية، وتشمل السخانات الشمسية للمياه، ومحطات تركيز الطاقة الشمسية التي تستخدم المرايا لتركيز أشعة الشمس وتسخين سائل يولد البخار لتشغيل التوربينات. وقد انخفضت تكلفة الألواح الشمسية انخفاضاً كبيراً خلال العقد الماضي، ما جعلها من أرخص مصادر الكهرباء الجديدة في كثير من المناطق المشمسة.
طاقة الرياح
تعمل توربينات الرياح بتحويل حركة الهواء إلى حركة دورانية تدير مولداً كهربائياً. وتقام مزارع الرياح على اليابسة في المناطق المرتفعة أو المفتوحة، وفي البحر حيث تكون الرياح أقوى وأكثر انتظاماً. ومن تحدياتها تذبذب سرعة الرياح، والحاجة إلى مواقع مناسبة، وبعض الاعتراضات المتعلقة بالضجيج والمنظر وتأثيرها في الطيور.
الطاقة الكهرومائية
تعد من أقدم مصادر الكهرباء المتجددة وأوسعها انتشاراً، وتعتمد على تحويل طاقة المياه المندفعة من السدود أو الأنهار إلى كهرباء. وتتميز بإمكانية التحكم في الإنتاج، لكن السدود الكبيرة قد تسبب تهجير السكان وتغيير مجاري الأنهار وتأثيرات على الثروة السمكية والزراعة.
الطاقة الحرارية الجوفية
تستغل الحرارة المخزنة في باطن الأرض، خاصة في المناطق البركانية أو التي توجد فيها ينابيع حارة، لتوليد الكهرباء أو التدفئة. وهي مصدر مستقر لا يتأثر بالطقس، لكنه محدود بالمواقع الجغرافية المناسبة.
طاقة الكتلة الحيوية
تنتج من المواد العضوية كالمخلفات الزراعية والخشب والنفايات العضوية، إما بحرقها أو بتحويلها إلى غاز حيوي أو وقود حيوي. وتعد متجددة إذا أُديرت مصادرها بطريقة مستدامة، لكن الإفراط فيها قد يؤدي إلى إزالة الغابات أو منافسة الزراعة الغذائية.
طاقة المد والجزر والأمواج
تستفيد من حركة مياه البحار والمحيطات، وما تزال أقل انتشاراً من غيرها بسبب ارتفاع تكاليفها وصعوبة العمل في البيئة البحرية.
تحدي التخزين واستقرار الشبكة
من أكبر التحديات التي تواجه الطاقة الشمسية وطاقة الرياح أنهما متغيرتان، فالشمس تغيب ليلاً وتضعف في الأيام الغائمة، والرياح تشتد وتهدأ. ولذلك تحتاج شبكات الكهرباء إلى حلول توازن بين العرض والطلب، ومنها:
- البطاريات: خاصة بطاريات الليثيوم أيون التي انتشرت في المشاريع الكبيرة والمنزلية.
- التخزين بالضخ: ضخ المياه إلى خزان مرتفع وقت فائض الكهرباء، ثم إطلاقها لتوليد الكهرباء عند الحاجة.
- ربط الشبكات: بين مناطق ودول مختلفة لتبادل الفائض.
- الهيدروجين الأخضر: إنتاج الهيدروجين بالتحليل الكهربائي للماء باستخدام كهرباء متجددة، واستخدامه وقوداً أو مادة صناعية، وهو مجال يحظى باهتمام متزايد.
- الشبكات الذكية: التي تدير الاستهلاك والإنتاج بمرونة أكبر.
الطاقة المتجددة في العالم العربي
تتمتع المنطقة العربية بإمكانات كبيرة في الطاقة الشمسية بفضل ارتفاع عدد الساعات المشمسة واتساع الأراضي الصحراوية، كما توجد مناطق مناسبة لطاقة الرياح في عدد من الدول. وقد اتجهت دول عربية عديدة خلال السنوات الأخيرة إلى إنشاء محطات شمسية ورياح كبيرة، ووضع أهداف لرفع حصة المصادر المتجددة في إنتاج الكهرباء. ومن التحديات التي تواجه المنطقة ارتفاع درجات الحرارة والغبار الذي يقلل كفاءة الألواح ويتطلب تنظيفها بانتظام، وشح المياه اللازمة لذلك، والحاجة إلى تطوير الشبكات والتخزين.
الأثر الاقتصادي والاجتماعي
لا تقتصر فوائد المصادر المتجددة على البيئة، بل تمتد إلى الاقتصاد والمجتمع. فهي تقلل اعتماد الدول المستوردة للنفط والغاز على الأسواق الخارجية وتقلباتها، وتوفر فرص عمل في التصنيع والتركيب والصيانة والهندسة والبحث العلمي. كما تتيح الأنظمة الشمسية الصغيرة إيصال الكهرباء إلى القرى النائية التي يصعب ربطها بالشبكة العامة، ما ينعكس على التعليم والصحة والأنشطة الاقتصادية فيها. وفي المقابل يتطلب التحول استثمارات أولية كبيرة، وتأهيل كوادر فنية، ووضع تشريعات واضحة تشجع القطاع الخاص، وإيجاد حلول لإعادة تدوير الألواح والبطاريات في نهاية عمرها.
مقارنة مختصرة بالوقود الأحفوري
- المصدر: الوقود الأحفوري محدود ويستغرق تكونه ملايين السنين، أما المصادر المتجددة فتتجدد باستمرار.
- الانبعاثات: حرق الفحم والنفط والغاز يطلق ثاني أكسيد الكربون وملوثات أخرى، بينما تكاد الشمس والرياح لا تطلق انبعاثات أثناء التشغيل.
- الاستقرار: محطات الوقود التقليدي يمكن تشغيلها عند الطلب، بينما تحتاج الشمس والرياح إلى حلول تخزين أو مصادر داعمة.
- التكلفة التشغيلية: لا تحتاج الشمس والرياح إلى شراء وقود، فتكلفتها التشغيلية منخفضة بعد إنشاء المحطة.
ماذا يستطيع الفرد أن يفعل؟
- تركيب سخان شمسي للمياه، وهو من أبسط تطبيقات الطاقة الشمسية وأقدمها في البيوت العربية.
- دراسة إمكانية تركيب ألواح شمسية على السطح وفق الأنظمة المعمول بها في البلد.
- ترشيد الاستهلاك باستعمال المصابيح الموفرة والأجهزة عالية الكفاءة.
- تحسين العزل الحراري للبيت لتقليل الحاجة إلى التبريد والتدفئة.
- إطفاء الأجهزة غير المستخدمة وفصل الشواحن.
- نشر الوعي في الأسرة والمدرسة بأهمية المصادر النظيفة.
- استعمال وسائل النقل العام أو المشي وركوب الدراجة للمسافات القصيرة حين يكون ذلك متاحاً وآمناً.
أسئلة شائعة
هل يمكن الاعتماد على الطاقة المتجددة بالكامل؟
يرى كثير من الخبراء أن ذلك ممكن على المدى البعيد مع تطور التخزين والشبكات، لكنه يتطلب استثمارات كبيرة ومزيجاً من المصادر المختلفة، ويختلف من بلد لآخر.
هل تعمل الألواح الشمسية في الأيام الغائمة؟
نعم، لكن إنتاجها يقل مقارنة بالأيام المشمسة، ولا تنتج كهرباء ليلاً إلا مع وجود بطاريات تخزن الفائض.
ما عمر الألواح الشمسية؟
تقدم كثير من الشركات ضمانات طويلة على الألواح تمتد لسنوات عديدة، مع انخفاض تدريجي بطيء في كفاءتها مع الوقت، وتختلف التفاصيل باختلاف الشركة المصنعة.
خلاصة
الطاقة المتجددة تشمل الشمس والرياح والمياه وحرارة الأرض والكتلة الحيوية والمد والجزر، وهي مصادر تتجدد طبيعياً وتقل انبعاثاتها كثيراً مقارنة بالوقود الأحفوري. ورغم تحديات التذبذب والتخزين والتكلفة الأولية، فإن انخفاض أسعار الألواح والتوربينات وتطور البطاريات يجعلها خياراً متزايد الأهمية، خاصة في المنطقة العربية الغنية بالشمس، ويمكن لكل فرد أن يسهم بترشيد استهلاكه واستعمال التطبيقات المنزلية البسيطة.
