التقاط أشعة الشمس: طاقة متجددة من أجل مستقبل مشرق

زادت مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ، لتصل إلى أكثر من 400 جزء في المليون. كانت آخر مرة كانت فيها مستويات ثاني أكسيد الكربون عالية منذ 4 ملايين سنة. تفقد الصفائح الجليدية في جرينلاند وأنتاركتيكا الجليد بمعدل ثلاث مرات أسرع مما كانت عليه قبل 30 عامًا.

يعد حرق الوقود الأحفوري ، مثل الفحم والنفط والغاز الطبيعي ، أحد العوامل الرئيسية المساهمة في تدهور الظروف المناخية. لا يطلق الوقود الأحفوري ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي فحسب ، بل ينبعث منه أيضًا غازات وجزيئات ضارة أخرى تزيد من تدهور جودة الهواء.

كأفراد وشركات ، يجب علينا اتخاذ خطوات فورية لتصحيح الضرر الذي أحدثناه. يعد التحول إلى مصادر الطاقة المتجددة والعمل باستخدام أدوات إدارة الطاقة للإشراف على استهلاك الطاقة خطوتين لهما القدرة على إحداث فرق clima (c) tic.

مع ظهور المزيد من الأخبار البيئية المدمرة ، يمكننا جميعًا أن نرى أن لدينا خيارات أفضل للعمل معها من المصادر غير المتجددة. تابع القراءة لمعرفة المزيد عن الطاقة المتجددة وفوائدها والتطورات الجديدة في مجال الطاقة النظيفة.

أهمية الطاقة المتجددة

كانت الطاقة المتجددة تلفت الأنظار في السنوات الأخيرة لعدة أسباب ، لا سيما بسبب استدامتها. في حين أن الوقود الأحفوري محدود ويستغرق تكوينه ملايين السنين ، فإن موارد الطاقة المتجددة تتجدد بشكل طبيعي وسريع. بالطريقة التي نحرق بها الوقود الأحفوري ، سننفد منه في وقت أقرب مما نكون مستعدين.

من خلال التحول إلى الطاقة المتجددة ، يمكن للأفراد والشركات المساهمة في مستقبل أكثر ملاءمة للعيش يعمل على الموارد التي لا تنطوي على مخاطر النضوب ، على الأقل أثناء سطوع الشمس.

تمتلك مصادر الطاقة المتجددة أيضًا القدرة على توليد طاقة نظيفة مع الحد الأدنى من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري أو حتى انعدامها. الآن هذا ما يحتاجه العالم الآن!

الطاقة المتجددة في الأعمال التجارية

يعد استخدام موارد الطاقة المتجددة لقطة مؤكدة للشركات لتهيئة نفسها لتحمل مشهد الطاقة المتغير بسرعة. باستخدام الموارد المتجددة ، يمكنك أنت وشركتك تقليل انبعاثات الكربون واعتمادك على الشبكة ، والبقاء متحفزًا ، وتوفير المال على المدى الطويل. على سبيل المكافأة ، سيرى المستهلكون والمستثمرون أيضًا علامتك التجارية في ضوء جيد عندما يصبحون أكثر وعياً بالبيئة ، ويفضلون الشركات التي تشارك في المسؤولية الاجتماعية للشركات.

" الانتقال إلى الطاقة النظيفة يتعلق بالاستثمار في مستقبلنا ."

غلوريا روبن
ممثلة وناشطة بيئية

أنواع الطاقة المتجددة

لا يتطلب استخدام الطاقة المتجددة حفر بقايا الحيوانات والنباتات التي عاشت منذ ملايين السنين. كل ما تحتاجه هو خارج باب منزلك مباشرة. الأنواع المختلفة من الطاقة المتجددة التي يمكنك الاستثمار فيها بدأت في الظهور فقط.

1. الطاقة الشمسية

في أي لحظة ، تعطينا الشمس أكثر من 173000 تيراواط من الطاقة الشمسية ، أي 10000 مرة أكثر مما نحتاجه هنا على الأرض كل عام. إنها أكثر موارد الطاقة المتجددة وفرة ويمكن تحويلها إلى طاقة كهربائية لتشغيل التطبيقات المختلفة من المنازل إلى المصانع الكبيرة. بالإضافة إلى أنه لا ينتج أي ملوثات!

يتطلب حصاد الطاقة الشمسية الألواح الشمسية لالتقاط طاقة الشمس ، وهو ما يمكن القيام به حتى في الطقس الغائم. تستخدم تقنيات الطاقة الشمسية الألواح الكهروضوئية أو المرايا التي تركز الإشعاع الشمسي لإنتاج الكهرباء.

يجب على الشركات التي تتطلع إلى تنفيذ الطاقة المتجددة النظر في الاستثمار في الطاقة الشمسية كبديل لأن الألواح الشمسية فعالة من حيث التكلفة ولها عمر يقارب 30 عامًا.

2. طاقة الرياح

تعمل توربينات الرياح المثبتة على الشاطئ أو في الخارج على تسخير الطاقة الحركية للرياح. تُستخدم طاقة الرياح لتحريك الشفرات ، والتي بدورها تشغل المولد وتنتج الطاقة الكهربائية. ثم يتم تحويل الكهرباء إلى جهد أعلى وتغذيتها في الشبكة الوطنية.

تطورت تقنية تسخير طاقة الرياح بشكل كبير من مزارع الرياح التقليدية إلى التوربينات الأطول والأقطار الكبيرة للدوار لتعظيم توليد الكهرباء. على الرغم من أن سرعة الرياح قد تختلف من منطقة إلى أخرى ، فإن إمكانات طاقة الرياح هائلة.

3. الطاقة الكهرومائية

تعد الطاقة الكهرومائية أو الطاقة الكهرومائية أهم مصادر الطاقة المتجددة التي تستخدم المياه. على غرار طاقة الرياح من حيث المفهوم ، يتم استخدام تدفق المياه من ارتفاع مرتفع إلى منخفض لتحريك شفرات التوربينات ، والتي تُترجم إلى طاقة كهربائية. يمكن إنشاء محطات الطاقة الكهرومائية في الأنهار أو الخزانات. تستخدم الخزانات أيضًا لأغراض أخرى ، مثل السيطرة على الجفاف وتوزيع مياه الشرب والري.

ومع ذلك ، فإن البنية التحتية للطاقة الكهرومائية تضر ببيئتنا وأنظمتنا البيئية بشكل سلبي. الحل حتى الآن هو إنشاء مصانع صغيرة الحجم في المواقع النائية.

4. الطاقة الحرارية الجوفية

ربما تكون حرارة الأرض هي آخر شيء تفكر فيه كمصدر للطاقة ، لكنها شائعة جدًا ، ويستخدمها البشر منذ أكثر من 100 عام. تعمل الطاقة الحرارية الجوفية على تسخير الحرارة الطبيعية من قلب الأرض ، والتي يمكن أن تصل إلى عدة آلاف درجة مئوية. تولد المركبات المشعة المتحللة هذه الطاقة ؛ توافر يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالموقع.

يتم استخراج الحرارة باستخدام الخزانات الحرارية الأرضية عن طريق الآبار أو بوسائل أخرى. تجلب الآبار المياه الساخنة الحارقة إلى السطح لتشغيل التوربينات وتوليد الكهرباء. يمكن إعادة ضخ البخار والماء الساخن إلى المصدر لتقليل الانبعاثات.

تُستخدم الطاقة الحرارية الأرضية أيضًا بشكل مباشر لأغراض التدفئة من خلال مضخات الحرارة الجوفية.

5. طاقة المد والجزر

المد والجزر هو الشكل الثاني للطاقة المائية. كما يوحي الاسم ، فهو يأتي من المد والجزر الطبيعي وتدفق المد والجزر. حركة المد والجزر هذه ناتجة عن تفاعل الجاذبية بين الشمس والأرض والقمر. توربينات المد والجزر والقناطر هما طريقتان شائعتان لتسخير قوة المد والجزر.

قناطر المد والجزر هي هياكل أو حواجز شبيهة بالسدود يتم إنشاؤها في مصبات الأنهار أو المناطق الساحلية ، وتوربينات المد والجزر تشبه توربينات الرياح تحت الماء الموضوعة في مناطق ذات تيارات قوية. من خلال كلتا الطريقتين ، يتم توليد الطاقة أثناء تدفق المد والجزر إلى الداخل والخارج ، مما يؤدي إلى تحريك التوربينات لتوليد الطاقة الحركية ، والتي يتم تحويلها إلى كهرباء.

من الفوائد الرئيسية لطاقة المد والجزر أن حركة المد والجزر يمكن التنبؤ بها تمامًا ، مما يسهل التنبؤ بإنتاج الطاقة وضمان إمداد ثابت للطاقة. ومع ذلك ، فإنه يأتي مع قيود جغرافية.

6. طاقة الكتلة الحيوية

يعد توليد الطاقة الحيوية من النباتات والأخشاب ومخلفات المحاصيل والنفايات الأخرى ممارسة قديمة. تشمل الطرق المختلفة لإنتاج طاقة الكتلة الحيوية الاحتراق ، والتحويل الكيميائي الحيوي ، والهضم اللاهوائي.

أثناء الاحتراق ، يتم حرق الكتلة الحيوية المخزنة مباشرةً واستخدامها لتسخين المياه والأماكن أو لتوليد البخار لتحريك التوربينات لتوليد الكهرباء. الهضم اللاهوائي ، الذي يكسر المواد العضوية في غياب الأكسجين ، ينتج غازًا حيويًا. يتكون الغاز الحيوي بشكل أساسي من ثاني أكسيد الكربون والميثان ويستخدم كوقود للنقل أو للتدفئة. يتم أيضًا إنتاج الوقود الحيوي مثل الديزل الحيوي والديزل الأخضر باستخدام الكتلة الحيوية.

كانت هذه بعض أمثلة الطاقة المتجددة المتاحة للاستكشاف. من الطاقة الشمسية إلى طاقة الكتلة الحيوية ، يجلب كل مصدر مجموعة فريدة من الفوائد والإمكانيات. من خلال تسخير قوة هذه البدائل المستدامة ، يمكننا المساهمة في مستقبل يتم فيه تلبية متطلبات الطاقة دون الإضرار بكوكبنا.

فوائد الطاقة المتجددة

توفر الطاقة المتجددة العديد من الفوائد ، مما يجعلها خيارًا جذابًا للشركات والأفراد الذين يهتمون بالمساهمة في مستقبل مستدام مع بناء صورة إيجابية وتوفير المال. دعنا نستكشف بعض الفوائد العديدة للطاقة المتجددة على الوقود التقليدي.

• الاستدامة. تنتج مصادر الطاقة المتجددة انبعاثات منخفضة أو معدومة من غازات الاحتباس الحراري ، مما يقلل من كمية تلوث الهواء. وغني عن القول أن هذه الأنواع من الوقود تؤثر بشكل إيجابي على البيئة.
• توفير في التكاليف. في حين أن الانتقال إلى الطاقة المتجددة قد يتطلب منك الاستثمار في التكنولوجيا في البداية ، إلا أنه يوفر لك المال على المدى الطويل. نظرًا لأن التزود بالوقود مجاني في الأساس ، فكل ما تحتاجه هو البنية التحتية الأولية. أصبحت تقنيات حصاد الطاقة الشمسية وطاقة الرياح تنافسية من حيث التكلفة ، لذا فقد حان الوقت الآن لبدء الاستثمار في مصدر طاقة أكثر صداقة للبيئة وتوفير بعض الدولارات في هذه العملية.
• خلق فرص العمل. يتمتع قطاع الطاقة المتجددة بإمكانيات كبيرة لتوسيع النمو الاقتصادي وخلق فرص العمل. وفقًا للوكالة الدولية للطاقة المتجددة (IRENA) ، نما توظيف الطاقة المتجددة بمقدار 700000 وظيفة جديدة في عام 2022 ، لتصل إلى 12.7 مليون وظيفة في جميع أنحاء العالم.
• لا نضوب. على عكس الوقود الأحفوري ، تستخدم الطاقة المتجددة موارد مباشرة من الطبيعة. المصادر المتجددة مثل أشعة الشمس والرياح والمد والجزر لا تستنفد نفسها في أي وقت قريب. لا يمكن قول الشيء نفسه عن الوقود الأحفوري ، الذي ينضب بمعدل مرتفع للغاية ويصعب الحصول عليه.
• الصورة العامة الإيجابية. الشركات التي تتبنى الطاقة المتجددة تظهر المسؤولية والالتزام بالرفاهية البيئية. هذا يجذب المستهلكين المهتمين بالبيئة وأصحاب المصلحة الذين يهتمون بالممارسات التجارية المحترمة ويعرفون أن المستقبل يدور حول الطاقة النظيفة الخضراء.

مساوئ الطاقة المتجددة

دعنا نتحدث عن عيوب الطاقة المتجددة لأنه في حين أنها خيار جذاب مع فوائد متعددة ، علينا أن نعترف بأن لها نصيبها العادل من العيوب. بعض الأشياء التي يجب مراعاتها قبل رسم نفسك باللون الأخضر:

• التقطع. يمكن أن يكون عدم القدرة على التنبؤ بمصادر الطاقة المتجددة مثل الشمس أو الرياح وتوافرها مشكلة حقيقية للشركات ويؤدي إلى تقلبات في إمدادات الطاقة.
• تكلفة مقدمة عالية. لبناء بنية تحتية جيدة للطاقة المتجددة ، يلزم استثمار أولي باهظ الثمن. في حين أن تكاليف التشغيل طويلة الأجل تنخفض ، فإن تكاليف التثبيت المسبق لبعض الأجهزة كبيرة جدًا في الواجهة الأمامية. يمكن أن يمثل هذا تحديًا ماليًا لأي شخص لديه ميزانية محدودة.
• تحديات تخزين الطاقة. نظرًا لأن مصادر الطاقة المتجددة لا تنتج دائمًا الطاقة عند الحاجة ، فهناك حاجة ملحة لإيجاد طريقة لتخزين الطاقة الزائدة لاستخدامها لاحقًا. ومع ذلك ، فإن بعض تقنيات تخزين الطاقة الحالية لا تلبي متطلبات الميزانية للعديد من المشترين. لا يزال إيجاد طريقة موثوقة وفعالة من حيث التكلفة يمثل تحديًا.
• انخفاض الكفاءة. تقوم الألواح الشمسية بتحويل حوالي 15-20٪ من أشعة الشمس الملتقطة. وبالمثل ، فإن توربينات الرياح لها أيضًا معدل تحويل محدود. زيادة الكفاءة أمر ضروري لجذب المزيد من القيمة من الاستثمارات.

تكنولوجيا الطاقة المتجددة

الابتكار هو حاجة الساعة عندما يتعلق الأمر بتحسين علاقتنا بالبيئة. طورت شركات الطاقة المتجددة في جميع أنحاء العالم تقنيات تزيد من إعطاء الطاقة الخضراء الدفعة التي تتطلبها. من الألواح الشمسية الشفافة التي تختفي في التصاميم المعمارية إلى دمج الطاقة الشمسية في تشغيل المركبات الكهربائية (EVs) ، تمثل هذه التقنيات السعي المستمر للوعي البيئي.

1. الألواح الشمسية الشفافة

تُعد هذه الألواح تطورًا قويًا في تكنولوجيا الخلايا الكهروضوئية ، مع إمكانية الاندماج في الأسطح مثل النوافذ والمناور والشاشات ، مما يجعل توليد الطاقة أكثر كفاءة وجمالية. تم اكتشافها في عام 2014 ، وتعمل شركات مثل Ubiquitous Energy و Solar Windows على زيادة نسبة الشفافية إلى الكفاءة وجعل الألواح أكثر سهولة في الوقت الحاضر.

2. طاقة الاندماج

قد يبدو الأمر أشبه بالخيال العلمي ، لكن طاقة الاندماج تهدف إلى تكرار العملية التي تشغل الشمس لتوليد كميات هائلة من الطاقة النظيفة والمستدامة. في مفاعلات الاندماج الكبيرة ، يتم دمج ذرات الهيدروجين لإطلاق كمية هائلة من الطاقة.

بينما لا يزال في المرحلة التجريبية ، تم إحراز تقدم كبير نحو جعله حقيقة واقعة. في تجربة حديثة أجراها مرفق الإشعال الوطني (NIF) في مختبر لورانس ليفرمور الوطني ، كاليفورنيا ، تجاوز ناتج طاقة الاندماج 3.15 ميغا جول حد الاشتعال من طاقة الليزر عند 2.05 ميغا جول. اقرأ المزيد عن التجربة هنا .  

3. ثقب اصطناعي

يتضمن هذا المفهوم بناء غرفة مغمورة بالمياه مع فتحة تواجه الموجات الواردة. عندما تدخل الموجات إلى الحجرة ، يخلق عمود الماء الصاعد ضغطًا يتم إطلاقه عبر التوربين لتوليد الكهرباء.

أكمل جهاز Wave Swell مؤخرًا تشغيلًا لمدة عام كامل قبالة سواحل King Island ، أستراليا. خلال هذه الفترة ، تمت مراقبة كفاءتها (مقدار طاقة الموجة التي تم تحويلها إلى كهرباء) وتوافرها (النسبة المئوية من طاقة الموجة الزمنية التي تم تحويلها إلى كهرباء). ذكر الرئيس التنفيذي بول جيسون أن UniWave 200 حقق ما يقرب من 50 ٪ من كفاءة الطاقة و 80 ٪ من التوافر ، وهو أعلى من الألواح الشمسية.

4. السيارة الكهربائية الشمسية (EV)

تستخدم هذه المركبات الكهربائية الألواح الشمسية لشحن البطاريات مباشرة. عادةً ما يتم تركيب الألواح الشمسية على سطح أو جسم السيارة ، حيث تلتقط أشعة الشمس وتحولها إلى كهرباء ، مما يؤدي إلى شحن البطارية. تعمل هذه التقنية على توسيع نطاق القيادة وتقليل الحاجة إلى الشحن الخارجي.

تعمل المركبات الكهربائية الشمسية منذ فترة ، مع النموذج الأول الذي صممه ويليام ج. كوب في عام 1955. ومنذ ذلك الحين ، تم بذل الكثير من العمل لتصميم سيارات تعمل بالكامل على الطاقة الشمسية. في حين أن السيارات الشمسية لا تزال لا تتطابق مع أداء السيارة التقليدية ، فإن شركات مثل أبتيرا وسونو موتورز ولايتيير تجعل الفكرة أكثر قابلية للتطوير وبأسعار معقولة ومجدية.

5. عوامة أرخميدس Waveswing تحت الماء

يستخدم Archimedes Waveswing ، الذي طورته AWS Ocean ، موجات المحيط لتوليد الكهرباء. العوامة مربوطة بقاع المحيط وتجلس بالقرب من سطح الماء. مع مرور الأمواج ، ترتفع العوامة وتنخفض بسبب الضغط ، ويستخدم المولد هذه الحركة من أعلى إلى أسفل لإنتاج الكهرباء. من المقرر إجراء المزيد من التجارب في عام 2023 ، لكن الشركة أعلنت أنه بعد ستة أشهر في البحر ، تمكنت أجهزتها من تجاوز توقعاتها بنسبة 20٪ .

اتجاهات الطاقة المتجددة

يتم التعرف على الطاقة المتجددة كلاعب أساسي في مشهد الطاقة العالمي ، مع تسارع أهميتها ونموها سنويًا. تستمر ابتكاراتها واتجاهاتها في تشكيل كيفية توليد الطاقة النظيفة وتخزينها واستغلالها في الوقت الذي نغامر فيه بدخول عصر متقدم تقنيًا ولكنه ضعيف بيئيًا.

• النمو المستمر. يمضي قطاع الطاقة المتجددة إلى الأمام بسرعة ، على الرغم من التحديات مثل تقلب أسعار السلع الأساسية ، وقيود سلسلة التوريد ، والمخاوف الأمنية. إن ازدهار الطلب الاستهلاكي إلى جانب انخفاض تكاليف تقنيات الطاقة المتجددة والحوافز الحكومية يجعل من المرجح أن شركات الطاقة المتجددة ستعمل على تحسين أدائها المالي.
• القدرة التنافسية من حيث التكلفة. نظرًا لتحديات سلسلة التوريد المستمرة ، ليست كل مصادر الطاقة المتجددة فعالة من حيث التكلفة ، ولكن أسعار طاقة الرياح والطاقة الشمسية قد انخفضت بشكل مطرد ، مما يجعلها منافسًا جديرًا لمصادر الوقود الأحفوري التقليدية.
• استثمارات الطاقة النظيفة. الاستثمارات في مشاريع الطاقة المتجددة آخذة في الارتفاع. وفقًا لتقرير وكالة الطاقة الدولية (IEA) الأخير عن الاستثمار في الطاقة العالمية لعام 2023 ، مع وجود 2.8 تريليون دولار جاهزة للاستثمار في مبادرات الطاقة على مستوى العالم ، سيتم تخصيص أكثر من 1.7 تريليون دولار للتقنيات النظيفة. سوف تتلقى الولايات المتحدة وحدها 370 مليار دولار من الاستثمارات بسبب قانون خفض التضخم .
• توسيع الطاقة الشمسية. لا تزال الإضافات الشمسية السنوية في الأسواق الرئيسية مثل الصين والولايات المتحدة والهند والاتحاد الأوروبي في ارتفاع ، وذلك بفضل انخفاض الأسعار ، ودفع السياسات ، وزيادة امتصاص أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية. وفقًا لجمعية صناعات الطاقة الشمسية الأمريكية ، كان الربع الأول من عام 2023 إلى حد بعيد الأفضل بالنسبة لهذه الصناعة. قاموا بتركيب 6.1 جيجاوات للتيار المباشر ، بزيادة 47٪ عن الربع الأول من عام 2022.
• 100٪ طاقة نظيفة. انضم أكثر من 400 شركة إلى مبادرة الطاقة المتجددة العالمية RE100 ، والتي تلتزم بتوفير كهرباء نظيفة بنسبة 100٪. يشمل هؤلاء الأعضاء علامات تجارية مثل Adobe و Apple و Chanel و Deloitte.

المصدر: وكالة الطاقة الدولية

دعونا نترك بصمة وليس بصمة (كربونية)

"يجب أن يكون لدى الأشخاص قيم ، وبالتالي يجب على الشركة بالتالي. وأحد الأشياء التي تفعلها هو رد الجميل. فكيف ترد الجميل؟ نحن نرد الجميل من خلال عملنا في البيئة ، في إدارة الشركة على الطاقة المتجددة. نحن نرد الجميل في خلق فرص العمل ".

قالها تيم كوك!

مستقبل الطاقة المتجددة واعد ومليء بالإمكانيات التحويلية. كل ما نحتاج إلى القيام به هو الانخراط في الحد من الاعتماد على الوقود الأحفوري والوقوف معًا لمكافحة تغير المناخ. يمكننا بناء نظام طاقة مستدام للأجيال القادمة بعزم واستثمارات مستمرة في الطاقة المتجددة.

هل جعلتك هذا المقال تتساءل؟ تعرف على المزيد حول إدارة الطاقة لتعظيم كفاءة الطاقة وتقليل التأثير البيئي.