الطاقة البديلة: أفاق متاحة وابتكارات ميسرة

 

شبكة النبأ: يحتاج الإنسان في حياته اليومية إلى العديد من الخدمات التي تلبي له احتياجاته اليومية في الوقت الذي تحتاج هذه الخدمات إلى آلات ميكانيكية لتساعده أو تسهل عليه الجهد الذي يبذله في إتمام العمل ، ولأن هذه المكائن والأدوات التي تنجز له العمل جماد وتحتاج إلى روح لتحركها، وهذه الروح هي الطاقة بكل أنواعها.

فقد سخر العديد من العلماء والباحثين ومنذ عصور قديمة جهدهم البحثية والعلمية في تسهيل وتدليل بعض من الصعوبات التي تواجه الإنسان في حياته اليومية وقد أفادت الحياة العملية التطبيقية على مستوى الآلة من منجز العلماء والباحثين على أهمية وجود الطاقة، وهذا ما جعل علماء اليوم وبالتطور الحاصل إلى الكشف عن سبل جديدة للحصول على الطاقة واستخداماتها العديدة ويعود الفضل الأكبر إلى وجود اكتشافات حديثة للحصول على الطاقة.

حرارة الأجسام تساعد في التدفئة

فقد قالت شركة باريس هابيتات أكبر مالك للإسكان الاجتماعي في العاصمة الفرنسية باريس ان الحرارة الناجمة عن الاجسام البشرية في مترو باريس ستساعد في تدفئة مبنى للإسكان العام في وسط المدينة.

ويخضع المبنى حاليا للتجديد بأسلوب صديق للبيئة. ويقع في شارع بوبورج قرب متحف بومبيدو. وقال فرانسو وتشنيك من شركة باريس هابيتات "لحسن الحظ ان المبنى متصل بالمترو من خلال درج."

وتبلغ السعرات الحرارية المنبعثة من الركاب نحو 100 وات لكل شخص وهو ما يعني بالإضافة الى الحرارة الناجمة عن حركة سير القطارات وموقع المترو تحت الأرض ان درجة حرارة الممر ستتراوح من 14 الى 20 درجة مئوية على مدار العام. بحسب وكالة الأنباء البريطانية.

ويهدف المشروع الذي يقوم على تكنولوجيا الطاقة الحرارية الأرضية الى سحب الحرارة من الممرات الجوفية ونقلها إلى مبادلات حرارة التي تقوم بدورها بنقلها إلى أنابيب التدفئة. وقال وتشنيك ان المشروع سيخفض انبعاثات ثاني اكسيد الكربون بمعدل الثلث بالمقارنة باستخدام غرفة غلاية متصلة بنظام تدفئة المنطقة. وستطرح مناقصة للمشروع التجريبي المتوقع ان يقوم بتدفئة 17 شقة قبل نهاية العام ومن المتوقع بدء العمل فيه عام 2011.

ركبها بنفسك.. طاقة شمسية للمنازل

ومن جانب آخر، تخيل لو أنه بإمكان أن تزود منزلك بألواح الطاقة الشمسية التي تثبتها في مقبس الكهرباء وتضخ الطاقة في نظام الكهرباء في منزلك بدلاً من أن تأخذها منه.

الأمر ليس بعيد المنال بعد الآن، فهو ما تعد به شركة تتخذ من سياتل بولاية واشنطن مقراً لها، حيث تعمل على توفير خيارات للطاقة المتجددة، مثل الألواح الشمسية وتوربينات الهواء، للمنازل ومكاتب الأعمال الصغيرة.

وتبلغ كلفة ألواح الطاقة الشمسية الصغيرة هذه 600 دولار، ويتم شبكها بمقابس الكهرباء مباشرة، بحسب الشركة المنتجة لها، وهي "كلاريان باور." وتهدف "كلاريان" لأن تصبح أول شركة تطرح نظام الطاقة الشمسية المنزلي في السوق بحلول العام 2011، خاصة وأنه يتسم بالبساطة والتكلفة القليلة قياساً بالبدائل الأخرى المتوفرة.

يقول رئيس الشركة، شاد ماغليك، إن منتجه يختلف عن المحولات الصغيرة الموجودة حالياً، والتي تقوم على تحويل طاقة الألواح الشمسية إلى تيار كهربائي، فالنظام الذي تنتجه شركته  يتضمن دارة حماية كهربائية مدمجة ولا يتطلب لوحة كهربائية مستقلة، كما أنه يمكن دمجه في قابس الكهرباء المعياري مباشرة. بحسب وكالة السي ان ان.

وأوضح ماغليك أن نظامه يستخدم لوحان أو ثلاثة ألواح شمسية يمكن وضعها أينما كان، وليس كالنظام الآخر الذي يحتوي على عدد كبير من الألواح الشمسية، بين 20 إلى 30 لوحاً، التي لا يمكن وضعها إلا على السطح.

وفيما تبلغ تكلفة إنتاج الطاقة بألواح الطاقة الشمسية المتاحة بين 20 و30 ألف دولار، فإن النظام الجديد الذي تنتجه كلاريان تتراوح تكلفته بين 599 و799 دولاراً فقط، ويمكنها إنتاج 1000 واط من الطاقة.

تطوير طبقات رقيقة

بينما أكد خبراء ألمان إمكانية تطوير خلايا شمسية شديدة المرونة في طبقات رقيقة من الملابس من أجل استخدامها في توليد الطاقة الشمسية بحيث تصبح الطاقة متوفرة مع الإنسان في أي مكان لاستخدامها في أغراضه اليومية، مثل شحن هاتفه المحمول.

وأشار البروفيسور كريستوف برابيتش، من جامعة ايرلانجن نورنبرج الألمانية إلى أن هذه الخلايا العضوية يمكن أن تنتشر خلال 15 عاما، وقال: "إنها خلايا شمسية تتمتع المادة التي تدخل في تصنيعها بالقدرة على امتصاص الضوء وتحويله إلى تيار كهربائي، هذه المادة تصنع من أشباه موصلات عضوية". بحسب وكالة الأنباء الألمانية.

وأوضح برابيتش أن من بين أشباه الموصلات هذه بلاستيك موصل للتيار الكهربائي". كما أشار إلى أن من عيوب الخلية الشمسية التقليدية أنها زجاجية مما يصعب التحرك بها في كل مكان دون تعرضها للتلف، على النقيض من الخلايا العضوية التي يمكن ثنيها ولفها وطيها. وقال برابيتش إنه سيتم عمل مأخذ كهربائي من هذه الطبقة الرقيقة التي تحتوي على الخلايا الشمسية لشحن الهاتف أو الكمبيوتر المحمول، مؤكدا أن عددا من الشركات بدأت تطور في مثل هذه الطبقات الرقيقة.

تنامي طاقة الرياح

فيما أظهرت دراسة لجماعات مؤيدة لاستخدام طاقة الرياح أن استخدام هذه الطاقة سيزيد ليصل الى توليد ما بين خمسة و22 بالمئة من الكهرباء في العالم بحلول عام 2030 وان على الدول اتخاذ مزيد من الإجراءات لتوسعة شبكات الكهرباء لاستيعاب هذا النمو.

وأضاف التقرير الذي أعده مجلس طاقة الرياح العالمي ومنظمة السلام الأخضر (جرينبيس) المعنية بحماية البيئة أن دولا في أمريكا اللاتينية وافريقيا تتحول الى استخدام طاقة الرياح اضافة الى أسواق في أوروبا وأمريكا الشمالية والصين والهند.

وقال ان توربينات الرياح ساهمت بنحو 2.3 بالمئة من الطلب العالمي على الكهرباء في 2010. وفاق النمو في الصين توقعات سابقة للمجلس والسلام الاخضر لكن الولايات المتحدة تخلفت بسبب التباطؤ الاقتصادي.

وقال سفين تسكه كبير خبراء الطاقة في منظمة السلام الأخضر "مازلنا متفائلين جدا لكن مسألة الشبكات تزداد أهمية لصناعة الرياح." وتعاني دول كثير من نقص في سعة شبكات الكهرباء.

وقالت الدراسة ان مساهمة الرياح ستزيد الى خمسة بالمئة من الطلب العالمي على الكهرباء بحلول 2030 أي ما يعادل 1400 تيراوات ساعة وذلك على أساس التصورات المرجعية لعام 2009 من وكالة الطاقة الدولية التي تتوقع تباطؤا في نمو طاقة الرياح في الأعوام القادمة. وفي تصورهما الأكثر ايجابية قال مجلس طاقة الرياح والسلام الاخضر ان الرياح قد تولد ما يصل الى 22 بالمئة من الكهرباء العالمية بحلول عام 2030 أو 5400 تيراوات ساعة وذلك اذا اتخذ العالم اجراءات قوية لتشجيع استخدام مصادر الطاقة المتجددة. ومن بين الشركات الأعضاء في مجلس طاقة الرياح العالمي فيستاس وسيمنس وجي.اي انرجي وجميسا وسينوفل. بحسب وكالة الأنباء البريطانية.

وقال التقرير انه توجد أوجه عدم تيقن كبيرة فيما يتعلق بمستقبل محادثات الامم المتحدة المتوقفة بشأن معاهدة جديدة لكبح ارتفاع درجة حرارة الأرض وهو اتفاق من شأنه تشجيع الاستثمار في الطاقة المتجددة بدلا من الوقود الاحفوري.

وقال تسكه ان صناعة طاقة الرياح تركب توربين رياح جديدا كل 30 دقيقة وان ثلث العدد في الصين. وقال ان السلام الاخضر ومجلس طاقة الرياح يريدان تركيب توربين جديد كل سبع دقائق لتحقيق الهدف الأقصى.

وقال ان من المرجح أن تكون ألمانيا من أوائل الدول التي تواجه مشاكل في سعة الشبكات مع بدء تشغيل توربينات رياح بحرية جديدة. وقال ان البلد يفتقر الى خطوط نقل الكهرباء اللازمة لمدها من الساحل الى الجنوب.

وقال "انه ليس عاملا مكبلا الان لكنه قد يصبح كذلك في غضون السنوات الخمس القادمة أو نحو ذلك." وقال التقرير ان الصين أيضا من الدول التي يتعين عليها القيام بالمزيد. وقال "في الصين ... البنية التحتية لشبكة الكهرباء تثبت أنها مشكلة كبيرة وبخاصة في المناطق ذات سرعات الرياح العالية مثل الشمال الغربي والشمال والشمال الشرقي."

وقال تسكه ان طاقة الرياح تجتذب استثمارات جديدة في بعض الدول النامية. وقال "نرى تحركا في كل من أمريكا اللاتينية وفي أفريقيا وفي بعض الأماكن غير المتوقعة مثل كينيا، مصر أو اريتريا."

إضاءة الأرياف الأفريقية

وعلى الصعيد ذاته، وفي المجتمعات الريفية الأفريقية جنوبي الصحراء الكبرى، يعيش قرابة 95 في المائة من السكان من دون كهرباء، غير أنه بات في مقدورهم الآن الحصول على الكهرباء بواسطة الطاقة الشمسية، التي ستعمل بالتأكيد على تغيير مجرى حياتهم.

وبحسب تقرير صادر عن الأمم المتحدة، فإن 1.5 مليار نسمة في العالم، أو ما يعادل ربع سكان الكرة الأرضية، لا يحصلون على الكهرباء، أما أولئك الذين يعيشون في الريف الأفريقي ويمكنهم الحصول على الكهرباء، فإنها تكلفهم غالياً على صعيدي المال والوقت، ذلك أنهم مضطرون للسفر إلى المدينة من أجل الحصول على السولار لمولدات الكهرباء.

بالإضافة إلى ذلك فإن استخدام السولار في مولدات الطاقة يعمل على تلويث البيئة بالإضافة إلى التلوث الناجم عن أصوات المولدات المزعجة، إلى جانب الحرائق التي تؤدي إلى وقوع وفيات.

الطاقة الشمسية تعتبر الحل الأمثل لتوليد الطاقة الكهربائية في الأرياف الأفريقية، خصوصاً أنها باتت رخيصة الثمن، فهي توفر المال على الأسر الأفريقية وتتيح للأولاد الدراسة في المساء، وللأسر الاستماع إلى الإذاعات وللمقتدر أكثر، مشاهدة التلفزيون وشحن الهواتف النقالة.

والضوء الذي يعمل بالطاقة الشمسية أعلى بما بين 10-20 مرة من الضوء الذي يعمل بالسولار. والآن أصبحت بعض المؤسسات غير الربحية المتخصصة بالطاقة الشمسية والتي تعمل في المناطق الفقيرة في العالم، مثل "مؤسسة الطاقة الريفية"، توفر ألواحاً شمسية للأسر في الأرياف من أجل الحصول على الكهرباء، حيث قامت بمساعدة 450 ألف شخص في جنوبي الصحراء الكبرى للحصول على الطاقة الرخيصة والنظيفة.

وتدير مؤسسة الطاقة الريفية برنامجاً باسم "الشمس الآن"، حيث تعمل على تدريب فنيين وموزعين في 9 دول أفريقية من أجل بيع تجهيزات شمسية رخيصة الثمن لأولئك السكان الذين لا تتوفر لديهم الكهرباء. بحسب وكالة السي ان ان.

وتدير المؤسسة أعمالها في بوركينا فاسو وإثيوبيا وغانا ومالي وتنزانيا وأوغندا والسنغال وموزمبيق وزامبيا. وتبلغ تكلفة تجهيز منزل كامل بالطاقة الشمسية ما بين 250 و630 دولارا، في حين أن المصباح الكهربائي الذي يعمل بالطاقة الشمسية يتراوح سعره بين 25 و40 دولاراً.

استغلال البراكين

في حين تسعى بلدان أمريكا الوسطى التي تنتشر بها البراكين النشطة لاستغلال جغرافيتها الفريدة لإنتاج طاقة صديقة للبيئة وتخفيض الاعتماد على واردات النفط مع تجاوز الطلب على الطاقة الكهربائية المعروض منها.

وتحتفظ المنطقة الواقعة فوق ألواح تكتونية متحركة في حوض المحيط الهادي والمعروفة بتسببها في الزلازل والثورانات البركانية بإمكانات هائلة لطاقة تتولد بواسطة حرارة مخزنة على عمق كبير في باطن الأرض.

ورغم تكلفتها العالية يمكن لمحطات الطاقة المتولدة من حرارة الارض توفير مصدر طويل الأمد يعتمد عليه للكهرباء كما انها تعتبر أكثر صداقة للبيئة من طاقة السدود التي قد تتسبب في تغيير المعالم الطبيعية لأي بلد.

وتهدف جواتيمالا وهي اكبر بلد في أمريكا الوسطى الى إنتاج 60 في المئة من طاقتها من حرارة الارض ومن طاقة السدود بحلول 2022. وتمتد أنابيب تنقل بخارا وماء تبلغ حرارتهما 175 درجة مئوية أسفل قمة بركان باكايا النشط بجواتيمالا بنحو 500 متر مارة بأطراف الجبال نحو واحدة من محطتين تعملان بحرارة الأرض في البلاد حاليا.

وتحصل المحطة على الطاقة من الماء المغلي بواسطة غرف مملوءة بالصخور المذابة في باطن الأرض. وتقوم شركة أومرات بتشغيل محطتين في جواتيمالا منذ ثلاث سنوات وتريد التوسع لكنها تدرس مخاطر حفر مزيد من الآباء الاستكشافية المكلفة.

ويقول يوسي شيلون ممثل شركة أومرات في جواتيمالا "هناك مرحلة يتعين عليك خلالها أن تقوم بالحفر ثم تنتظر النتيجة فحسب...المشكلة هي أنك تغامر باستثمار مكلف للغاية ولا ترضي دوما بالنتائج."

ومشروع أومرات هو محطة تقوم بتوليد 20 ميجا وات فقط لكن جواتيمالا تقول ان البلاد لديها إمكانات لإنتاج حتى الف ميجا وات من طاقة حرارة الارض بما يعادل ثلث احتياجات الطاقة المتوقعة في 2022. وتقوم بلدان اخرى بأمريكا الوسطى بالتوجه نحو هذه التكنولوجيا الوليدة. بحسب وكالة الأنباء البريطانية.

ويأتي ما يزيد على خمس احتياجات السلفادور من الطاقة من محطتين تعملان بحرارة الأرض تقدر طاقتهما الحالية بمئة وستين ميجا وات وتجري دراسة بناء محطة ثالثة. وتنتج نيكاراجوا 66 ميجا وات من الطاقة المتولدة من حرارة الأرض وتعتزم زيادة هذه الكمية إلى 166 ميجا وات في السنوات الخمس القادمة.

وتعتمد تلك البلدان الفقيرة الى حد كبير على طاقة السدود التي تأتي في المرتبة الثانية بعد الطاقة المتولدة من النفط لكن نشطاء في مجال حماية البيئة وخبراء في الطاقة يقولون ان استغلال الطاقة المتولدة من حرارة الأرض له مميزات فريدة مقارنة بطاقة السدود.

الشمس أو الدراجة الهوائية؟

كما بدأ عدد من الشركات المصنعة للهواتف الخلوية توفير أجهزة شحن تعمل بالطاقة الشمسية، بحيث تضاف هذه الأجهزة إلى التوجه العالمي نحو حماية البيئة وتصنيع أجهزة صديقة لها. وهي إلى جانب كونها صديقة للبيئة، فإنها أداة للطوارئ، خصوصاً، إذا وجد المستخدم نفسه معزولاً، أو كما يقال "مقطوعاً"، ولا مجال أمامه للوصول إلى منفذ للطاقة الكهربائية، ولمن يقضون وقتاً أطول في الخارج، كالعمل في الحديقة أو على الشوارع.

وبهذه الأجهزة، فإن المستخدم سيحافظ على مصدر للطاقة، ولن تفرغ بطارية هاتفه المحمول.

من الأمثلة على مثل أجهزة الشحن التي تعمل بالطاقة الشمسية، جهاز "آي صن" iSun، الذي تزعم الشركة المصنعة له أنه متوافق مع معظم الهواتف الخلوية، وأجهزة اللعب المحمولة ومشغلات الموسيقى، كما توفر الشركة أجهزة شحن أكبر حجماً وذلك لشحن الكمبيوترات المحمولة. بحسب وكالة السي ان ان.

ثمة جهاز آخر هو "سوليو كلاسيك" Solio Classic، وهو نموذج مدمج والذي يتوافق مع معظم الأجهزة ذات البطارية التي تحتاج إلى شحن. "سولار آي فون" Solar iPhone، و"موناكو" Monaco أيضاً يوفران إمكانية شحن الهواتف الخلوية بواسطة الطاقة الشمسية. ويلاحظ أن أجهزة الشحن ذات قدرة "2 واط" تحتاج إلى ثلاث ساعات من البقاء تحت الشمس لتوفير الشحن الكامل، أما النماذج ذات قدرة "18 واط" فلا تحتاج لأكثر من نصف ساعة من بقائها تحت أشعة الشمس.

الدراجات الهوائية دخلت على خط شحن الهواتف الخلوية، فقد طرحت شركة نوكيا مؤخراً معدات مخصصة للدراجات الهوائية بحيث تتيح شحن هواتفها بواسطة تلك الدراجات. وطرحت مثل تلك التجهيزات في كينيا، وتبلغ تكلفتها 20 دولاراً، على أن يتم طرحها في باقي أسواق العالم.

شبكة النبأ المعلوماتية- الثلاثاء 19/تشرين الأول/2010 - 11/ذو القعدة/1431

© جميع الحقوق محفوظة لمؤسسة النبأ للثقافة والإعلام 1419-1431هـ  /  1999- 2010م