الطاقة الخضراء هي المستقبل
نحن نعيش في وقت لا يصدق من التقدم والتوسع في الوعي حول كيفية الحفاظ على هذا الكوكب الجميل.
نحن نعلم أن التلوث سببه حرق الوقود الأحفوري والفحم يلعب دورًا كبيرًا في تغير المناخ. تظهر مصادر طاقة بديلة لا تصدق ، وكلها تهدف إلى حل أزمة الطاقة - ولكن ليس لدينا حل مثالي حتى الآن. ما لدينا هو بدائل ذكية. كل واحد من هذه الأنظمة ليس مثاليًا وتعلم إيجابيات وسلبيات كل منها مهم لفهم أو مستقبل حلول الطاقة الخضراء.
فيما يلي مصادر الطاقة المتجددة الستة الرئيسية ، بالإضافة إلى العلم وراءها ، ومزاياها وعيوبها ، وكيف تساعد في الوصول بنا إلى مستقبل أكثر استدامة.
1. طاقة شمسية
101 | الطاقة الشمسية هي الأكثر طاقة نظيفة وفيرة على نطاق واسع مصدر على هذا الكوكب. مع تقدم التكنولوجيا ، أصبح من السهل الوصول إلى الشركات والمنازل لتركيب الألواح الشمسية بسهولة.
كيف تعمل | هناك الكثير من علم التي تدخل في تكوين تركيبة الألواح الشمسية. تتكون الألواح بشكل أساسي من خلايا شمسية مصنوعة من طبقة موجبة وطبقة سالبة (مثل البطارية) تخلق مجالًا كهربائيًا ؛ ثم تلتقط الألواح طاقة الشمس وتحولها إلى كهرباء. لأن الألواح تتلقى الكثير من ضوء الشمس طوال اليوم (أكثر مما يحتاجه المنزل في اليوم) ، يمكن تخزين التيارات الكهربائية داخل شبكة الألواح ليلا وغائمة أيام.
الايجابيات | الطاقة الشمسية هي مصدر للطاقة المتجددة. الألواح الشمسية قادرة أيضًا على توليد الطاقة للمناطق النائية والأماكن التي لا تستطيع الوصول إلى الشبكات الكهربائية.
سلبيات | هناك حاجة إلى مساحة هائلة من الأرض لإنشاء نطاق واسع "مزارع الطاقة الشمسية"أن البلدات والمدن السلطة. إلى جانب ذلك ، يشعر العلماء بالقلق إزاء ما سيحدث للألواح الشمسية في نهاية دورة حياتها.
2. طاقة الرياح
101 | تعد طاقة الرياح أيضًا واحدة من أسرع مصادر الطاقة المتجددة نموًا في العالم. هياكل طاقة الرياح الأكثر شيوعًا هي الهياكل الغريبة العملاقة تماثيل المروحة، تُرى في المناطق التي توجد بها وفرة من الأراضي المستوية المترامية الأطراف.
كيف تعمل | تبدأ عملية الحصول على طاقة الرياح بتقنية تسمى أ عنفة. يوجد نوعين عدد التوربينات: توربينات ذات محور أفقي وعمودي. الهياكل العملاقة الشبيهة بالمروحة هي توربينات ذات محور أفقي تواجه ريشها الكبيرة الريح. تقوم التوربينات بتحويل ملف الطاقة الحركية (الطاقة الناتجة عن الحركة) من الريح إلى "قوة ميكانيكية". بمجرد أن تحرك المراوح ، يدور العمود المتصل مولدًا لتوليد الكهرباء.
على عكس الطاقة الشمسية ، يمكن أن يكون للناس طاقة الرياح كمصدر رئيسي للطاقة دون الحاجة إلى تثبيت نظام معقد. يمكن أن تولد طاقة الرياح طاقة نظيفة لكامل البلدات والمدن. ومع ذلك ، فإن الحجم والموقع يعتمدان بشكل كبير على كمية الطاقة التي يمكن أن ينتجها التوربين.
الايجابيات | طاقة الرياح هي مصدر طاقة متجدد ونظيف ولا ينتج عنه أي انبعاثات.
سلبيات | لا يمكن الاعتماد على الرياح ، لذلك إذا لم يكن هناك ما يكفي من الرياح في منطقة ما ، فقد يكون هناك مشاكل في الكهرباء. يمكن أن يكون لتركيب التوربينات أيضًا تأثير دائم على البيئة المحيطة بالمنشآت ، خاصةً أنها تشكل خطرًا على الطيور التي تعيش في المنطقة.
3. الطاقة الكهرومائية
101 | الطاقة المائية هي عملية الحصول على الطاقة من المياه باستخدام التوربينات والمولدات. تم استخدام الطاقة الكهرومائية منذ وقت متأخر القرن ال 19 لتوليد الكهرباء.
كيف تعمل | تمامًا مثل طاقة الرياح ، تعمل الطاقة الكهرومائية من خلال تسخير الطاقة الحركية للمياه لتوليد الكهرباء. داخل نظام محطة الطاقة الكهرومائية ، هناك ثلاثة أجزاء رئيسية: محطة توليد الكهرباء حيث يتم توليد الكهرباء من المياه ، والسد المستخدم للتحكم في تدفق المياه عن طريق الفتح والإغلاق ، وخزان حيث يتم تخزين المياه.
يتم بناء محطات الطاقة الكهرومائية بشكل شائع داخل السدود في الأماكن التي تتلقى الكثير من الأمطار، مثل أوريغون وواشنطن على سبيل المثال. يمكن للطاقة الكهرومائية أن تولد كمية مرنة من الطاقة من منطقة إلى أخرى ومن دولة إلى أخرى ، اعتمادًا على المياه التي تحيط بالمنطقة. على الرغم من أن الطاقة الكهرومائية هي مصدر للطاقة المتجددة ، لا تزال هناك مخاوف بشأن كيفية تأثيرها على تجمعات المياه والأسماك.
الايجابيات | الطاقة الكهرومائية متجددة وطاقة مائية تقنية يواصل التقدم.
سلبيات | يمكن أن تؤثر الطاقة المائية سلبًا على النظم الإيكولوجية المائية. هناك أيضًا مشكلات في الوظائف في المناطق التي تعاني من الجفاف.
4. وقود الكتلة الحيوية
101 | الكتلة الحيوية هي عملية استخدام النفايات العضوية من النباتات والحيوانات لتوليد الطاقة الحيوية.
كيف تعمل | الكتلة الحيوية هي واحدة من أقدم الطرق للحصول على الطاقة ، ذلك يسخر الطاقة المخزنة في المادة، مثل فضلات الحيوانات والنفايات المتحللة والنباتات. تتمثل إحدى الطرق الشائعة لإنتاج الوقود الحيوي في اشتعال النار ، ثم إنتاج البخار. ثم تقوم هذه الطاقة البخارية بتزويد المولد بالطاقة من خلال استخدام التوربينات ، والكهرباء! هذه العملية متعادلة الكربون ، على عكس الوقود الأحفوري ، على الرغم من استمرار انبعاث التلوث.
الايجابيات | إنتاج الكتلة الحيوية محايد كربونيًا ، ويساعد في تقليل النفايات الإجمالية للمواد العضوية.
سلبيات | لا تزال طاقة الكتلة الحيوية تنتج التلوث - خاصة الميثان من فضلات الحيوانات ، وهو أحد غازات الدفيئة القوية. تعد إزالة الغابات مشكلة أخرى لأن الخشب هو أحد المواد الرئيسية المستخدمة في محطات توليد الطاقة من الكتلة الحيوية.
5. الطاقة الحرارية الأرضية
101 | تستخرج الطاقة الحرارية الجوفية البخار من الخزانات الحرارية الأرضية تحت سطح الأرض (فكر في الينابيع الساخنة). هذا أيضًا أحد مصادر الطاقة المتجددة الأقل استكشافًا في الولايات المتحدة.
كيف تعمل | يتم حفر حفرة في سطح الأرض صنابير البخار والمياه الساخنة جدا لتوليد الطاقة على السطح ، والتي تولد الطاقة بعد ذلك. يبدو من الصعب بعض الشيء التفكير في الحفر في قلب الأرض ، ومع ذلك ، فإن طرق استخلاص هي في الواقع ذات تأثير منخفض جدًا. ومع ذلك ، هناك مخاوف من عدم الاستقرار السطحي.
الايجابيات | الطاقة الحرارية الأرضية لها تأثير بيئي منخفض لأن العملية تحت الأرض ، وهي واحدة من أكثر الخيارات الصديقة للبيئة.
سلبيات | هناك مخاوف بشأن عدم استقرار السطح ، حيث تتحرك قشرة الأرض دائمًا. يعد استخدام المياه أيضًا مصدر قلق ، لأن هذه الطريقة تحتاج إلى الكثير من المياه لتشغيل محطات الطاقة الحرارية الأرضية.
6. الطاقة النووية
101 | الطاقة النووية هي أكبر مصدر للكهرباء منخفض الكربون. النووي هو نظام علمي معقد ومثير للجدل للغاية يعتقد البعض ، إذا تم القيام به بشكل صحيح، يمكن أن يكون الحل الحقيقي لحل دائم ومستدام للطاقة الخضراء. هذه نقاش TED هو مقدمة رائعة لهذا النقاش المعقد ويلقي الضوء على إيجابيات وسلبيات موارد الطاقة الخضراء ويشرح إيجابيات الطاقة النووية.
كيف تعمل | ببساطة (مجرد مزاح لا توجد طريقة لوضع هذا ببساطة) ، تبدأ العملية بتعدين كمية صغيرة من اليورانيوم (معدن ثقيل تشكل منذ بلايين السنين) من القشرة الأرضية. يمر اليورانيوم بعملية تسمى "الانشطار النووي"(انقسام ذرة). تولد هذه العملية كمية هائلة من الحرارة - والتي تُستخدم لإنتاج البخار الذي يتم تجميعه بواسطة مولد التوربينات لتوليد الكهرباء. بمجرد أن تبدأ عملية الانشطار المعقدة هذه ، فإنها لا تتوقف لفترة طويلة ، مما يعني أنه مع الطاقة النووية يمكننا الحصول على الطاقة لعدة قرون.
أكبر مصدر للقلق بشأن الطاقة النووية هو قمامة. لأن اليورانيوم مادة مشعة ، التخلص منه بأمان يبقى سؤالا للمستقبل. ومع ذلك ، تسمح التكنولوجيا الأحدث باستخدام كمية أقل من اليورانيوم ، مما سيقلل بشكل كبير من فرصة وجود انصهار قلب المفاعل النووي. على الرغم من أن الطاقة النووية تنتج نفايات خطرة ، إلا أنها لا تنتج الكثير منها ، لا سيما بالمقارنة مع الفحم والوقود الأحفوري.
الايجابيات | تمتلك الطاقة النووية بصمة بيئية صغيرة ، وتحتاج إلى مساحة أقل بكثير من الأرض لتشييدها من طاقة الرياح والطاقة الشمسية. بالإضافة إلى أنه محايد تمامًا للكربون.
سلبيات | على الرغم من وجود الكثير من الأفكار المبتكرة حول كيفية التخلص من النفايات ، لا يزال هناك قلق بشأن كيفية التخلص منها بأمان وتجنب الانصهار النووي.
أحد أسباب كون الطاقة النووية مصدر طاقة نظيفًا قابلاً للتطبيق هو أنها عملية من صنع الإنسان ولا تعتمد على الموارد الطبيعية للبقاء فيها. نحن نستخدم الكثير من الموارد الطبيعية لبدائل أخرى للطاقة الخضراء ، ومن المهم أن يكون لدينا خيارات مثل الطاقة النووية التي لا تحتاج إلى مساحة كبيرة لتوليد الكهرباء.
