مقدمة عن الطاقة:

فقد عرف الإنسان الطاقة كيف يتحكّم بالماء والريح ، وقد خطا خطوات في مجال تسخير الطاقة ، فاخترع الآلة البخاريّة مهيئاً بذلك وسيلة لاستغلال الطاقة ترتبّ عليها تحقيق عدد كبير من المنجزات في مجال الصناعة ثم اكتشف مصادر هائلة من النفط .
حيث أننا نجد الطاقة في أشكالها المختلفة سواءً أكانت فحماً أو غازاً أو نفطاً أو كهرباء ……الخ .
فأصبح بعد ذلك النفط من المصادر الرئيسية للطاقة في هذا الوقت ، ولكن نجد أن مصادر هذه الطاقة قابلة للنضوب على الرغم من وجود احتياطي كبير .
وبالتالي لابد من البحث عن مصادر جديدة للطاقة .

مفهوم الطاقة:

تعرف الطاق بأنها عبارة عن كمية فيزيائية تظهر على شكل حرارة أو على شكل حركة ميكانيكية أو كطاقة ربط في أنويه الذرة بين البروتون والنيترون .
ولقد فكر الإنسان بثلاث مراحل كبيرة في تصوره للطاقة وهي:

  • المرحلة الأولى: كان مفهوم الطاقة ممزوجاً مع الطاقة الروحية كما هو في مفهوم النفس والروح.
  • المرحلة الثانية: رأى الإنسان أن بعض المواد الجامدة قادرة على أن تنشأ الحركة دون تكوين الحياة .
  • المرحلة الثالثة: بدأت بعد انشتاين وتلامذته، فالطاقة ليست بالنسبة لنا مادة خاصة وإنما هي صفة ملازمة لكل مادة جامدة أو حية تجعلها قادرة على أن تتحول وأن تتغير وأن تولد حالات فيزيائية وكيميائية جديدة , وأن تؤثر على غيرها من المواد في هذه العملية، ففي مرحلة انشتاين, اختفت الحدود بين المادة الجامدة والحياة, وتركت المجال لعدد كبير من الحالات المبهمة،إذاً الطاقة هي كيان مجرد لا يُعرف إلا من خلال تحولاته.

مصادر الطاقة:

  • البترول: البترول عبارة عن سائل كثيف، قابل للاشتعال، بني غامق أو بني مخضر، يوجد في الطبقة العليا من القشرة الأرضية. وأحيانا يسمى نافثا، من اللغة الفارسية (“نافت” أو “نافاتا” والتي تعني قابليته للسريان). وهو يتكون من خليط معقد من الهيدروكربونات، وخاصة من سلسلة ألكان، ولكنه يختلف في مظهره وتركيبه ونقاوته بشدة من مكان لأخر. وهو مصدر من مصادر الطاقة الأولية الهام للغاية (حسب إحصائيات الطاقة في العالم). البترول هو المادة الخام لعديد من المنتجات الكيميائية، بما فيها الأسمدة، مبيدات الحشرات، اللدائن.
  • الوقود: الوقود له أنواع مختلفة من أهمها الوقود الأحفوري، وهو الذي يشمل كل من النفط والفحم والغاز، والذي أستخدم بإسراف منذ القرن الماضي ولا يزال يستخدم بنفس الإسراف مع ارتفاع أسعاره يوما بعد يوم، مع أضراره الشديدة للبيئة. ومثله وقود السجيل وهو مثل النفط يكون مخلوط مع الرمال.
  • من أنواع الوقود الأخرى هو الوقود الخشبي والذي يغطي استخدامه حوالي 6% من الطاقة الأولية العالمية، وهناك الوقود المستخرج من النفايات الحيوانية أو المياه الثقيلة للمجاري، حيث بالمستطاع استخدام هذه النفايات في توليد الطاقة بالاعتماد عليها بعد عمليات التخمير، وتستخدم في العديد من دول العالم معالجة المياه الثقيلة للإستفادة من الغازات المنبعثة لأغراض توفير الطاقة.
  • من الطرق الحديثة والنظيفة في توفير الوقود النظيف يمكن أن يكون من نباتات الأشجار سريعة النمو، أو بعض الحبوب أو الزيوت النباتية أو المخلفات الزراعية أو بقايا قصب سكر، أمكن تحويل بعض منتجات السكر إلى كحول لاستخدامه كوقود للسيارات وكذلك زيت النخيل. يتميز هذا النوع من الوقود بأنه يقلل من التلوث، حيث لا حاجة هناك لاستعمال الرصاص في مثل هذا النوع من الوقود لرفع أوكتان الوقود كما هو الحال في البنزين المستحصل عليه من النفط الأحفوري، ومن ثم فإنه بنزين خال من الرصاص.
  • هناك الوقود النووي وتحطه الكثير من المشاكل والقوانين الضابطة والتي قد لا تخلو من ازدواجية في المعايير وإجحاف بالسماح لاستخدامها على البعض، إضافة لخطورة استخدامها وتأثيرها السيئ على البيئة.
  • الطاقة شمسية: تعتبر الطاقة الشمسية الطاقة الأم فوق كوكبنا، حيث تنبعث من أشعتها كل الطاقات المذكورة سابقاً لأنها تسير كل ماكينات وآلية الأرض بتسخين الجو المحيط واليابسة وتولد الرياح وتصريفها، وتدفع دورة تدوير المياه، وتدفيء المحيطات، وتنمي النباتات وتطعم الحيوانات. ومع الزمن تكون الوقود الإحفوري في باطن الأرض. وهذه الطاقة يمكن تحويلها مباشرة أو بطرق غير مباشرة لحرارة وبرودة وكهرباء وقوة محركة. أشعة الشمس أشعة كهرومغناطيسية، وطيفها المرئي يشكل 49% منها، والغير مرئي كالأشعة الفوق بنفسجية يشكل 2%، والأشعة دون حمراء 49%.

هناك مصادر نظيفة للطاقة يمكن استخدامها كوقود بديل ومنها:

  • طاقة المد والجزر.
  • طاقة الحرارة الأرضية.
  • طاقة امواج البحر.
  • الطاقة من النفايات.

تقسيم مصادر الطاقة:

  • مصادر غير متجددة
  • مصادر متجددة

مصادر الطاقة الغير متجددة:

وهي عبارة عن المصادر الناضبة أي أنها سوف تنتهي عبر زمن معين لكثرة الاستخدام ، وهي متوفرة في الطبيعة بكميات محدودة وغير متجددة وتشمل الوقود الأحفوري مثل النفط والغاز والفحم بكل الأنواع التي تكونت عبر السنين الماضية في جوف الأرض .
وهي ذات أهمية لأنها تختزن طاقة كيميائية من السهل إطلاقها كطاقة حرارية أثناء عملية الاحتراق .
وتشمل هذه المصادر الطاقة النووية التي تستخدم في عملية توليد الكهرباء عن طريق استخدام الحرارة الناتجة عن عمليات الانشطار النووي في المفاعلات النووية .
وكذلك نجد أن مصادر هذه الطاقة بجانب أنها ناضبة فإنها ملوثة للبيئة.

  • الوقود الأحفوري:وهو يشمل النفط والغاز الطبيعي والفحم.
  • الفحم الحجري: وهو من أهم مصادر الطاقة الأحفورية من حيث حجم احتياطه.
  • النفط: يعتبر النفط من أهم مصادر الطاقة وأكثرها انتشارها.

مصادر الطاقة المتجددة:

وهي عبارة مصادر طبيعية دائمة وغير ناضبة ومتوفرة في الطبيعة سواء أكانت محدودة أو غير محدودة ولكنها متجددة باستمرار ، وهي نظيفة لا ينتج عن استخدامها تلوث بيئي ومن أهم هذه المصادر الطاقة الشمسية التي تعتبر في الأصل هي الطاقة الرئيسية في تكوّن مصادر الطاقة وكذلك طاقة الرياح وطاقة المد والجزر والأمواج والطاقة الحرارية الجوفية والطاقة وطاقة المساقط المائية وطاقة البناء الضوئي والطاقة المائية للبحار والمحيطات .
وكذلك نلاحظ أن المصادر المائية وطاقة المد والجزر وطاقة الرياح هي عبارة مصادر طبيعية للطاقة الميكانيكية.

الخاتمة

لا أحد يشك في ان الطاقة تعتبر المصدر الاساسي لتسيير الحياة اليومية وكلنا نعلم ان الانسان منذ خلقه الله سعى الى البحث عن مصادر الطاقة ومحاولة تطويرها واستكشاف آفاقها والتعرف على مكوناتها.
وحتى الامس القريب كان يشار الى الطاقة بالطاقة الفيزيائية اي الملموسة فقط والتي تستخدم في معظم حقول الانتاج وكانت تعتبر الطاقة الابرز في حياتنا حتى بات اكتسابها والحفاظ عليها والسعي للحصول عليها بشتى الوسائل المحرك الاساسي للنزاعات في العالم خصوصا واننا بتنا نسمع في كل يوم عن الاختلافات بشأن مختلف انواع الطاقة المعروفة وخصوصا منها النفط والغاز والذرة والكهرباء والمياه والثروات الطبيعية وغيرها.