فيديو اسهامات العلماء في تطوير الطاقة ومصادرها

ما هي الطاقة البديلة؟

الوقود الأحفوري (النفط والفحم والغاز الطبيعي) هو أكثر مصادرنا تقليدية لتوليد الطاقة لذلك ، فإن الطاقة التي يتم إنتاجها من أي مصدر غير الوقود الأحفوري هي طاقة بديلة بمعنى آخر ، الطاقة البديلة هي أي كمية من الطاقة مشتقة من مصادر الوقود غير الأحفوري بشكل عام ، فإن استخدام الطاقة البديلة له تأثير بيئي منخفض

ما هي مصادر الطاقة البديلة ؟

• طاقة الرياح
  • طاقة الرياح أكبر مصدر للطاقة المتجددة في البلاد.
  • طاقة الرياح هي أحد مصادر الطاقة البديلة التي تخدم الأفراد والمجتمعات بأكملها.
  • إنه متعدد الاستخدامات ، ويمكن إنتاجه من طواحين الهواء الصغيرة أو توربينات الرياح في العقارات السكنية إلى مزارع الرياح البحرية واسعة النطاق في المحيط.
• الطاقة الشمسية
  • تشير الطاقة الشمسية بشكل شائع إلى استخدام الخلايا الكهروضوئية (أو الخلايا الشمسية) لتوليد الطاقة.
    • على نطاق صغير ، قد ترى بعض الألواح الشمسية على سطح منزل تستخدم لإنتاج الطاقة لهذا المنزل فقط.
    • على نطاق أوسع ، قد ترى مزرعة شمسية تستخدم كمحطة طاقة لإنتاج الكهرباء للمستهلكين.
• الطاقة الكهرومائية
  • يتم توليد الطاقة الكهرومائية (المعروفة أيضًا باسم الطاقة الكهرومائية ) المولدة من طاقة المياه المتحركة
  • عندما تتسبب المياه الموجودة خلف السد في تحريك ريش التوربينات أثناء تدفقها من خلال مدخل.
  • ثم تقوم شفرات التوربينات بتدوير المولد لإنتاج الكهرباء التي يتم إرسالها إلى المنازل والشركات.
• الطاقة الحرارية الجوفية
  • نحن نولد الطاقة الحرارية الأرضية من خلال الاستفادة من الخزانات الجوفية من الماء الساخن والبخار.
  • يمكن للكهرباء الحرارية الأرضية تدفئة المباني وتبريدها مباشرة.
• الطاقة الحيوية
  • نقوم بتوليد الطاقة الحيوية من المواد العضوية المعروفة باسم الكتلة الحيوية أو الوقود الحيوي.
  • قد تكون بعض الأمثلة على الحيوانات الحية أو المنتجات الثانوية النباتية والخشب.
  • على سبيل المثال ، يمكن التقاط الميثان من مدافن النفايات لإنتاج الطاقة الحيوية ، والتي استخدمناها بعد ذلك لإنتاج الكهرباء والحرارة. يعتبر الإيثانول أحد الأمثلة على الوقود الحيوي الذي يعرفه الكثير من الناس.
• الطاقة النووية
  • يتم إنشاء الطاقة النووية في شكل حرارة من خلال عملية انشطار الذرات .
  • تولد عملية الانشطار الأولي طاقة وتؤدي إلى تفاعل متسلسل يكرر العملية ويولد المزيد من الطاقة.
  • في محطات الطاقة النووية ، تولد الحرارة التي ينتجها الانشطار بخارًا. ثم يقوم البخار بتدوير التوربينات ، مما يؤدي إلى إنتاج الكهرباء.
• طاقة الهيدروجين
  • يستخدم الهيدروجين كوقود نظيف الاحتراق ، مما يؤدي إلى تقليل الملوثات وبيئة أنظف.
  • نستخدمه أيضًا لخلايا الوقود. هذه تشبه البطاريات وتستخدم لتزويد المحركات الكهربائية بالطاقة.
• طاقة المد والجزر
  • مع حركة المد والجزر ، نحصل على طاقة المد والجزر عندما تتحول الطاقة الحركية لحركة الماء إلى طاقة كهربائية. بالطبع ، هذا أحد مصادر الطاقة الخاصة بالموقع ، لكنه فعال للغاية.
  • طاقة المد والجزر متجددة وتنتج كميات كبيرة من الطاقة حتى مع المد والجزر منخفضة السرعة.
• طاقة الأمواج
  • طاقة الأمواج هي مصدر طاقة بديل مشتق من الأمواج وهي تتحرك عبر الماء.
  • تستخدم طاقة الأمواج مولدات كهربائية موضوعة على سطح المحيط.
  • يحدد ارتفاع الموجة والطول الموجي وسرعة الموجة وكثافة الماء ناتج الطاقة.
  • طاقة الأمواج صديقة للبيئة ومتجددة وغير ضارة بالجو.

ما هي فوائد استخدام مصادر الطاقة البديلة؟

• الحفاظ على الوقود الأحفوري
• تمتلك مصادر الطاقة البديلة بصمة كربونية أقل بكثير من الغاز الطبيعي والفحم وأنواع الوقود الأحفوري الأخرى. سيساعد التحول إلى مصادر الطاقة المتجددة لإنتاج الكهرباء الكوكب عن طريق إبطاء تغير المناخ وعكس مساره.
• يمكن أن يؤدي التحول إلى الطاقة الكهرومائية وطاقة الرياح والطاقة الشمسية فقط إلى إنقاذ ما يصل إلى 7 ملايين شخص كل عام عن طريق تقليل ملوثات الهواء.
• الحد من الطقس القاسي من خلال إبطاء تأثيرات تغير المناخ وعكس مسارها في نهاية المطاف ، يمكننا أن نتوقع أن نرى انخفاضًا في الطقس المتطرف مثل الجفاف والفيضانات والعواصف الناجمة عن الاحتباس الحراري.
• تقليل الاعتماد على الوقود يمكننا تنويع إمدادات الطاقة لدينا من خلال تطبيق الاستخدام الواسع النطاق لتقنيات الطاقة المتجددة على نطاق واسع وتقليل اعتمادنا على الوقود المستورد.
• التنمية الاقتصادية والوظائف يمكن أن يؤدي إنتاج المزيد من أنظمة الطاقة على نطاق المرافق إلى خلق نمو اقتصادي بالإضافة إلى وظائف في صناعات التركيب والتصنيع ، ناهيك عن صناعة الطاقة المستدامة.

اسهامات العلماء في تطوير الطاقة ومصادرها

• الطاقة الكهرومائية
  • كانت الطاقة المائية مهمة للغاية في التاريخ المبكر لتوليد الكهرباء
  • بدأ وليام ارمسترونج أول مخطط كهرمائي في الحياة في عام 1878 ، قبل ست سنوات كاملة من اختراع التوربينات البخارية الحديثة .
  • بعد أربع سنوات فقط ، تم افتتاح أول محطة تجارية للطاقة الكهرومائية في شارع فولكان في أبليتون ، ويسكونسن - لتوفير حوالي 12.5 كيلووات (كيلوواط) من الكهرباء
• الطاقة الشمسية
  • اكتشف الفيزيائي الفرنسي إدموند بيكريل البالغ من العمر 19 عامًا التأثير الكهروضوئي عندما لاحظ أن تسليط الضوء على قطب كهربائي مغمور في محلول موصل ينتج تيارًا كهربائيًا .
  • بعدها قام المخترع الأمريكي تشارلز فريتس ببناء أول لوحة شمسية يمكن التعرف عليها باستخدام عنصر السيلينيوم
  • في عام 1953 ، قام علماء مختبرات بيل كالفن فولر وجيرالد بيرسون وداريل تشابين بالتبديل من السيلينيوم إلى السيليكون ، مما يمثل ولادة الألواح الشمسية الحديثة
• توربينات الرياح
  • قامت أول طاحونة هوائية لتوليد الكهرباء بتشغيل قصر أوهايو للمخترع تشارلز براش
  • كان Brush من أوائل المدافعين عن تخزين الطاقة أيضًا ، حيث قام بتوصيل التوربين الخاص به بـ 12 بطارية في الطابق السفلي ، والتي كانت تستخدم كمصادر قابلة لإعادة الشحن للكهرباء.
  • على الرغم من النجاحات المبكرة لبرش ، فقد تطلب الأمر المهندس الدنماركي بول لا كور لتوسيع نطاقه واكتشاف أن التوربين الذي يدور بسرعة مع عدد أقل من الشفرات يولد الكهرباء بشكل أكثر كفاءة من واحد يدور ببطء مع شفرات متعددة.