الطاقة المتجددة.ما هي الإمكانات العالمية وأفضل النباتات

إن الاحتياطيات الهائلة من الوقود الطبيعي التي تشكلت خلال تطور كوكبنا، والتي ترسبت في أعماق القشرة الأرضية وحفظت هناك لملايين السنين، فإننا نحرقها كلها في قرن واحد.يغطي النفط والفحم وغاز الميثان اليوم 80% من احتياجات العالم من الطاقة.حوالي 6٪ أخرى مغطاة بالمواد الانشطارية (بشكل أساسي

إن الاحتياطيات الهائلة من الوقود الطبيعي التي تشكلت خلال تطور كوكبنا، وترسبت في أعماق القشرة الأرضية وحفظت هناك لملايين السنين، نحن نحرقهم جميعًا خلال قرن من الزمان.

يغطي النفط والفحم وغاز الميثان اليوم 80% من احتياجات العالم من الطاقة;حوالي 6% أخرى مغطاة بالمواد الانشطارية (أساسًا اليورانيوم 235، الذي يتم الحصول عليه من اليورانيوم الطبيعي) في محطات الطاقة النووية.مما يعني أن تسعة أعشار احتياجات الطاقة العالمية لا تزال مغطاة بمصادر قذرة وقديمة وقابلة للاستنفاد وأن الجزء المتبقي فقط يأتي بالفعل من مصادر الطاقة المتجددة (تغطي الطاقة الكهرومائية حوالي 6%، والكتلة الحيوية والطاقة الحرارية الأرضية وطاقة الرياح معًا 5% تقريبًا).إحصاءات الطاقة العالمية الرئيسية الصادرة سنويا عن Iea – الرابطة الدولية للطاقة - إرجاع شروط السؤال الذي يحتاج إلى النظر فيه بإلحاح معين.ال المصادر الأحفورية مقدر لهم أن ينفدوا.سيحدث هذا في وقت قصير نسبيًا، على نطاق تاريخي، لإفساح المجال أمام الطاقة المتجددة.

إلى متى سيستمر الوقود الأحفوري قبل أن يفسح المجال للطاقة المتجددة؟

على سبيل المثال، بالمعدلات الحالية الفحم ويمكن أن تستمر لقرن آخر.ربما الميثان لشخصين.ومن المتوقع حاليا أن يصل إنتاج الذروة بتروليوم وسيصل في إطار زمني يتراوح بين 5 سنوات إلى 30 عاماً، إذا لم يتم تجاوزه بالفعل، وبعد ذلك سيبدأ سعره في الارتفاع حتى يصبح غير مستدام اقتصادياً.للحصول على فحم وبقايا الطعام ذات الجودة المنخفضة القار هناك أوقات توريد في حدود قرن أو قرنين من الزمان ولكن مع مشاكل أكبر تتعلق بأداء الطاقة والانبعاثات الملوثة في الغلاف الجوي والتي أصبحت بالفعل مشكلة فاضحة اليوم.

في العالم، الطلب على الطاقة آخذ في الازدياد بشكل مستمر.وفي الوقت نفسه، هناك أيضًا حاجة متزايدة لخفض ثاني أكسيد الكربون ومكافحة ظاهرة الاحتباس الحراري وخفض انبعاثات المواد الضارة بالصحة والبيئة والتي تغير المناخ في الغلاف الجوي.حاجتان يبدو من الصعب التوفيق بينهما.

الحل الممكن هو إنتاج الكهرباء من مصادر متجددة.

مصادر الطاقة الأحفورية مقابل مصادر الطاقة المتجددة

مصادر الطاقة الأحفورية (النفط، الفحم، القطران، الغاز)	مصادر الطاقة المتجددة
• محدودة (الموارد الموجودة في العالم ينفد)	• غير محدود (الشمس، الماء، الرياح، الطاقة الحرارية الأرضية متجددة وغير محدودة)
• أنها تسبب تلوث الهواء و انبعاثات ثاني أكسيد الكربون والغازات الدفيئة	• لا تلوث، ولا ينبعث منها ثاني أكسيد الكربون الكربون / الغازات الدفيئة
• تقع في عدد قليل من البلدان فقط (التوترات والصراعات الجيوسياسية)	• هم في كل مكان:الشمس تشرق في كل مكان العالم
• المخاطر أثناء النقل (ناقلات النفط، خطوط الأنابيب...)	• لا توجد مخاطر النقل
• أنا الماضي	• إنهم المستقبل

ما هي الطاقات المتجددة ولماذا هي مهمة؟

"لقد انتهى عصر الوقود الأحفوري.يقول جيريمي ريفكين، رئيس مؤسسة الاتجاهات الاقتصادية في واشنطن والأستاذ في كلية وارتون: "يولد نظام طاقة قادر على توجيه الحضارة نحو مسار جديد جذريًا".

يسمى الطاقة المتجددة الكهرباء المنتجة من جميع المصادر بدائل الوقود الأحفوري التقليدي (النفط، زيت الوقود، الفحم).

معنى المصادر المتجددة

وتسمى المصادر متجددة لأنها متجددة، ولها خاصية تجدد نفسها، أي عدم نفادها بسبب وجودها. التحول من جانبنا إلى طاقة قابلة للاستخدام.عند الفحص الدقيق، فإن مصطلح "الطاقات البديلة" غير عادل، نظرًا لأنه على مر التاريخ كانت طاقة الرياح هي التي تدفع السفن، وطاقة الماء التي تدير الطواحين، وطاقة الشمس التي تحرك السحب، والأمطار. والرياح والأرض لزراعة النباتات والأشجار لغذائنا وبناء المنازل والملاجئ لتزويدنا بالطعام والحطب.

الطاقة المتجددة منتشرة على نطاق واسع، وهي مصادر طاقة متفرقة، كامنة في قوة العناصر، في مياه الأنهار والمحيطات، في الرياح وفي الشمس.كما أن الحرارة الجوفية والمحاصيل الزراعية والتيارات تحت الماء والرياح على ارتفاعات عالية وأمواج البحر هي أيضًا مصادر للطاقة.فهي لا تنضب، فضلاً عن أنها تتطلب عمليات توليد الكهرباء ذات تأثير بيئي منخفض وتنتج الحد الأدنى من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون أو لا تنتج أي انبعاثات على الإطلاق.

ال تطوير النباتات من المصادر المتجددة سيجعل من الممكن تقليل الاعتماد على الدول المنتجة للنفط، والتوقف عن توليد النفايات الخطرة أو التي يصعب التخلص منها، ونسيان حوادث النفط والكوارث في البحر وكسور المنصات وخطوط الأنابيب وخطوط الأنابيب.إن الوجود الواسع النطاق لمصادر الطاقة المتجددة يسمح لنا بالتفكير في شبكة توليد موزعة، والتي بدورها تسمح لنا بتقليل تكاليف نقل الطاقة، والحفاظ على ثراء الإنتاج المحلي، وتجنب تصدير رأس المال إلى بلدان بعيدة، في الشرق الأوسط أو غيرها. والأسوأ من ذلك، في البلدان التي تستضيف الحركات الإرهابية الدولية.

ووفقاً لتوقعات وكالة الطاقة الدولية، ستوفر مصادر الطاقة المتجددة 13.7% من الطاقة الأولية في العالم بحلول عام 2030.وإذا نفذت الحكومات أشكالاً من الحوافز، فسوف تصل إلى 16%.

الطاقات المتجددة من منظور عالمي

وبينما نستكشف إمكانات وابتكارات مصادر الطاقة المتجددة الفردية، فمن الأهمية بمكان أن ننظر أيضًا إلى الصورة الأكبر.وعلى الصعيد العالمي، نشهد توسعاً غير مسبوق في مجال الطاقة المتجددة.إحدى الحقائق التي تبرز بقوة هي النمو الكبير في القدرة الكهربائية المولدة من هذه المصادر.

وبحلول نهاية عام 2023، من المتوقع أن تتجاوز الإضافات السنوية لقدرات الكهرباء المتجددة 440 جيجاوات، ليصل الإجمالي العالمي التراكمي إلى حوالي 4500 جيجاوات.ويؤكد هذا التقدم الملحوظ الاعتراف العالمي المتزايد بأهمية الطاقة المتجددة ودورها الحاسم في تشكيل مستقبل الطاقة المستدامة.

الشمس:الطاقة الشمسية الكهروضوئية، الطاقة الشمسية المركزة، الطاقة الشمسية الحرارية

الشمس عبارة عن نجم G2، وهي أكبر قليلاً من النجم المتوسط.وفي قلبه، يتم تحويل 700 مليون طن من الهيدروجين في كل ثانية إلى هيليوم من خلال تفاعلات الاندماج النووي، مما يؤدي إلى إطلاق طاقة تعادل 386 مليار مليار ميجاوات.

وفي عام 2023، لعبت الخلايا الكهروضوئية دورًا أكثر مركزية في مشهد الطاقة المتجددة.ويُعزى ثلثا النمو الإجمالي في الطاقة المتجددة هذا العام إلى الخلايا الكهروضوئية.وهذا التطور المثير للإعجاب هو نتيجة لمجموعة من العوامل:انخفاض تكاليف الوحدات الكهروضوئية، مما جعل هذه التكنولوجيا أكثر سهولة، وزيادة انتشار الأنظمة الموزعة، مما أدى إلى توسيع استخدام الخلايا الكهروضوئية في سياقات جغرافية مختلفة.وقد تم دعم هذه التطورات من خلال السياسات والحوافز في الأسواق الرئيسية، والتي عززت جاذبية وجدوى الخلايا الكهروضوئية كحل رئيسي للطاقة.وفقا لوكالة الطاقة الدولية, ويتجلى هذا الاتجاه في الزيادة الكبيرة في المنشآت الكهروضوئية على مستوى العالم.

هل يمكن للشمس أن تستجيب بشكل كامل لاحتياجات الإنسان من الطاقة؟أجاب هيرمان شير، مهندس سياسة الطاقة الألمانية على راديو لايف جيت: "بالطبع - تسلط الشمس على الأرض كل يوم ما يعادل 15 ألف مرة من الطاقة التي ننتجها باستخدام الطاقة النووية وغيرها من المصادر غير المتجددة".

يتم الوصول إلى سطح الأرض بمقدار 170.000 تيراواط (1 تيراواط = 1 مليون مليون واط) من طاقة شمسية.

من بين هذه الـ 170.000 تيراواط:

- 50000 تيراواط تنعكس من الطبقات العليا للغلاف الجوي؛

- يمتص الغلاف الجوي 30.000 تيراواط؛

- 90.000 تيراواط تصل إلى سطح الأرض.ومن بين هذه الـ 90 ألف تيراواط، ينعكس معظمها من السطح أو يتم امتصاصها وإعادة انبعاثها.بدلاً من ذلك يتم تحويل جزء:

– 400 تيراواط ترفع مياه البحر إلى السحاب،

- 370 تيراواط يحرك الريح،

– يتم تحويل 80 تيراواط عن طريق عملية التمثيل الضوئي للنبات.

باختصار، تدفق هائل من الطاقة يغلف الأرض ويعدلها ويتحولها.إن جمع هذا المصدر من الطاقة المتجددة هو التحدي، وتعلم كيفية اعتراض جزء على الأقل من هذا الشلال الذهبي.

من الإشعاع الشمسي إلى الكهرباء

يوجد اليوم ما لا يقل عن أربعة أنظمة للقيام بذلك.

• الضوئية, حيث يتم تحويل الإشعاع الشمسي مباشرة إلى طاقة كهربائية باستخدام "خلايا السيليكون الشمسية".
• الحرارية الشمسية, لتسخين السائل إما مباشرة (ألواح تسخين المياه المنتشرة في دول البحر الأبيض المتوسط) أو بمضخة حرارية؛
• الشمسية المركزة, ، ديناميكي حراري كهربائي، مع مرايا تركز الحرارة على الغلايات التي تبخر الماء، وترسله إلى المولد التوربيني؛
• الشمسية السلبية, في الهندسة المعمارية، مع ترشيد أشكال وبنية ومواد واتجاهات المباني لالتقاط والاحتفاظ بأكبر قدر من ضوء الشمس والحرارة، أو تنظيم الحرارة والبرودة.

وهناك محطات جديدة للطاقة الشمسية المركزة في الطريق، وخلايا كهروضوئية أكثر كفاءة وتنوعا وملونة، ووحدات شمسية كهروضوئية شفافة سيتم دمجها في نوافذ وزجاج المباني.

 

إمكانات الخلايا الكهروضوئية لإنتاج الطاقة العالمية

ووفقا للتعاون عبر البحر الأبيض المتوسط ​​في مجال الطاقة المتجددة، فإن 4٪ من مساحة الصحراء المغطاة بالألواح الكهروضوئية ستلبي استهلاك الطاقة للعالم بأسره.

 

الريح:طاقة الرياح والرياح البحرية

لدينا 5.2 مليون مليار طن منه فوق كل واحد منا وفي كل مكان حوله.إنه الهواء.كمية لا يمكن تصورها من الهواء تتحرك وتدور باستمرار وتسخن وتبرد في علاقة تبادل ديناميكية دائمة مع المحيطات والأراضي الناشئة.

الريح هي ذلك فقط.إنها حركة الكتل الجوية التي تدور بشكل دوامي على مستوى الكواكب بين الاختلافات في المستوى ("التدرج")، من حقول الضغط العالي إلى حقول الضغط المنخفض.

إن أداة تحويل "قوة الريح" إلى طاقة كهربائية (عواملها كثافة الهواء، المساحة التي تعترضها الريح، السرعة اللحظية للريح) هي توربينات الرياح :توربينات الرياح.هناك نماذج صغيرة، يتراوح قطرها من نصف متر (والتي يمكنها توليد 20 واط، مثل Marlec 500) وأخرى كبيرة، وتصل إلى نماذج عملاقة (نموذج فيستاس الذي يطلق 1650 كيلووات، ويحتوي على دوار يبلغ قطره 120 مترًا، بالإضافة إلى نموذج من شركة ريبور الألمانية).

 

ال التقدم في تصميم توربينات الرياح في العشرين عامًا الماضية، سمحت لها بالعمل حتى بسرعات رياح منخفضة، وتسخير كمية أكبر من الطاقة وجمعها على ارتفاعات أكبر، مما يزيد من كمية طاقة الرياح القابلة للاستغلال وتقليل سرعة الدوران والضوضاء وتأثير المناظر الطبيعية.ويمكن استخدام العديد من المناطق لتوليد طاقة الرياح في المناطق ذات الكثافة السكانية المنخفضة والمناطق العاصفة مثل السهول الكبرى في أمريكا الشمالية وشمال غرب الصين وشرق سيبيريا ومناطق باتاغونيا الأرجنتينية، بالإضافة إلى الإمكانات الهائلة للمحطات البحرية.أحد علماء البيئة الرائدين في العالم، ليستر براون، مقتنع بأن مستقبل الطاقة القادم هو مستقبله:"الرياح وفيرة، ورخيصة، ولا تنضب، وموزعة على نطاق واسع، ولا تضر بالمناخ، ونظيفة".

 

الرياح، من المصادر المتجددة إلى الكهرباء

تتوافق الأنواع المختلفة جدًا من مزارع الرياح مع احتياجات التكيف مع المنطقة:

• مزارع الرياح البرية، مع صفوف من التوربينات على الأرض وتلال مرتفعة قليلاً
• مزارع الرياح البحرية، والتي تحول الاهتمام إليها لأن الرياح في البحر أكثر كثافة وأقل اضطرابا من الرياح على الأرض، مع آثار مفيدة على كل من الطاقة المنتجة، وهو الجانب الأكثر أهمية، وعلى حياة التوربينات. .. وتتوقع الآفاق المستقبلية في السنوات القادمة إنشاء منشآت في قاع البحر يصل عمقها إلى بضع مئات من الأمتار (يصل اليوم إلى بضع عشرات من الأمتار)، ومن ثم مزارع الرياح على منصات مثبتة في قاع البحر
• توربينات صغيرة مدمجة معمارياً في المباني أو هياكل الموانئ (التي عمل عليها مهندسون معماريون عظماء من دبي إلى لندن، من فيليب ستارك إلى رينزو بيانو).

 

إمكانات طاقة الرياح لإنتاج الطاقة العالمية

ووفقا للخبراء في معهد المراقبة العالمية، فإن استغلال الرياح البرية بشكل منهجي واستراتيجي يمكن أن يوفر بالفعل طاقة تعادل أربعة أضعاف الاحتياجات العالمية من الطاقة.

وهذا يعني أن الرياح وحدها قادرة على تزويد العالم بكل الطاقة التي نستهلكها اليوم، وسيكون هناك ثلاثة أضعاف ما يتبقى منها.ناهيك عن الرياح البحرية، وهي أقوى وأكثر استقرارًا وواعدة.

وفي دراسة لقياس موارد طاقة الرياح العالمية تسمى Wind Force 12، خلصت الجمعية الأوروبية لطاقة الرياح إلى أن الإمكانات العالمية للطاقة التي يمكن توليدها من الرياح ستكون ضعف توقعات الطلب العالمي على الكهرباء لعام 2020.

 

 

الماء:الطاقة الكهرومائية والكهرومائية الصغيرة

يغطي الماء 71% من سطح الأرض ويشغل حجمًا هائلًا، من المستحيل حتى تخيله.مليار ونصف مليار كيلومتر مكعب.

جميع مياه الكوكب، المحيطات، الأنهار، باطن الأرض والغلاف الجوي، مرتبطة ببعضها البعض.في كل مكان تدور المياه وتتجدد مع مرور الوقت.إن متوسط ​​أوقات هذا التدفق مختلف حقًا.ويبقى جزيء واحد من الماء في أعمق طبقات المياه الجوفية لآلاف السنين في المتوسط؛وفي المحيطات يستمر لمئات السنين؛في الجو لا يتجاوز 4 أيام.

تسمى الديناميكيات المعقدة التي تربط كل 1400 مليار كيلومتر مكعب من المياه على هذا الكوكب الدورة الهيدروجيولوجية.

ويسمى بدلا من ذلك الدورة الهيدرولوجية ديناميكيات المياه التي تدور في الغلاف الجوي فقط - حوالي 577000 كيلومتر مكعب، أي ما لا يزيد عن 0.000041% من إجمالي الغلاف المائي ولكنها كافية لتغطية الكرة الأرضية بأكملها، لتحديد ظروف الأرصاد الجوية والمناخ والحياة على الأرض.

وتتجدد مياه الغلاف الجوي كليا كل عام 40 مرة.

من وجهة نظر مجهرية، فإن هذه الدفعة القوية المضطربة - الناجمة عن الإشعاع الشمسي الذي يمنع المياه من البقاء راكدة - والتي يتم توجيهها إلى الأنهار والجداول والأمطار والتبخرات، هي التي يجب تسخيرها لتحويلها إلى طاقة.إنها الحركة الدائمة للمياه التي تتحول.

ويمكن رؤية إشارة موجزة عن إمكاناتها في العالم من خريطة المياه السطحية، أي من كتل المياه المتداولة والمتحركة بسبب هطول الأمطار السنوي.

- أمريكا الشمالية:18300 كم3

- أمريكا الجنوبية:28400 كم3

– أوروبا:8,290 كم3

– أفريقيا:22300 كم3

– آسيا:32200 كم3

– أستراليا:7,080 كم3

تحتوي كل قارة على آلاف الكيلومترات المكعبة من المياه المتحركة، على شكل أمطار فقط.ومن بين هذه المياه، يتراوح الجريان السطحي (أي الماء المتبقي، الذي لا يعود إلى الدورة الدموية من خلال التبخر) من 45% في أمريكا الشمالية وآسيا إلى 20% في أفريقيا (حيث يكون معدل التبخر هو الأعلى).

 

المياه، من المصادر المتجددة إلى الطاقة الكهرومائية

يتم تعريف محطة الطاقة الكهرومائية على أنها نظام هندسي إنشائي يتكون من مجموعة من الأعمال الهيدروليكية والآلات والمعدات التي يتم من خلالها تحويل الطاقة المائية الكامنة إلى طاقة كهربائية.

يمكن أن تكون محطات الطاقة الكهرومائية من نوعين:المياه المتدفقة، عندما تستغل بشكل مباشر تدفق مجرى مائي؛أو التراكم، عندما يستغلون حوض تجميع أعلى محطة الطاقة مما يسمح بتوجيه تدفق المياه المطلوب.

ومن الملف الذي قدمه معهد Istituto Ambiente Italia، يبدو أن هناك 50 ألف سد كبير في العالم (تلك التي يزيد ارتفاعها عن 15 مترًا)، يتركز 67٪ منها في الصين وتركيا وإيران واليابان.وبسبب هذه السدود، اضطر ما بين 40 إلى 80 مليون شخص إلى النزوح القسري، أكثر من 35 مليون منهم في الهند وحدها.عمليا تم إخلاء وتدمير دولة أكبر من إيطاليا.في الواقع، مغمورة.إن الحل للحصول على الطاقة الكهرومائية لا يكمن في السدود الكبيرة، بل في بناء توربينات صغيرة "ميني هيدرو" توضع على حواف الأنهار وتظل حرة التدفق.

 

إمكانات المياه لإنتاج الطاقة العالمية

تعتبر السدود وتحويلات الأنهار عمليات إشكالية للغاية وفي بعض الأحيان غير مقبولة اليوم من وجهة نظر اجتماعية وبيئية.لكن الماء يمكن أن يعني أيضًا الطاقة من الأمواج والمد والجزر والتيارات تحت الماء.تتم دراسة أنظمة مختلفة - الجسور المعلقة على الشاطئ والتي تتمايل، والأعمدة المعدنية التي يتم إدخالها في البحر مثل البارومترات العملاقة، والمضخات، والعوامات، والأحواض، والشرائح المكافئة لتكثيف نفاثات الماء - لاستغلال حركة الأمواج التي تكون مستمرة ومضطربة الحركة، ويعتقد أنها تولد طاقة قابلة للاستخدام.ثم هناك كتل هائلة من الماء تتحرك بسرعة ثابتة تحت البحر:مضيق ميسينا، ومضيق بونيفاسيو، ومضيق جبل طارق... أجرى النرويجيون والإنجليز بعض التجارب، حيث قاموا ببساطة بإغراق توربينات الرياح المعدلة لمقاومة التآكل في الماء، لكن الشفرة المشتقة من الطيران ليست مناسبة بالتأكيد الغرض:تختلف المراوح البحرية بشكل كبير عن المراوح الجوية.نحن هنا نتعامل مع تدفقات هائلة من المياه التي تتدفق بسرعة منخفضة؛وهو عكس طاقة الرياح تمامًا، حيث يكون السائل (الهواء) منخفض الكثافة وسريعًا للغاية.وبالنسبة للمد والجزر، ففي شمال فرنسا، في بريتاني، على مصب نهر رانس بالقرب من سان مالو، تم بناء محطة ضخمة لتوليد الطاقة من المد والجزر، وتم افتتاحها في عام 1966.الأول في العالم.وفي هذا الموقع يسمح الفارق الكبير في الارتفاع الذي يصل إليه المد والجزر بسقوط - بضعة أمتار - كتل كبيرة من الماء، مما يسمح بتحويل الطاقة الحركية للمد والجزر إلى طاقة كهربائية.

 

الأرض:الطاقة الحرارية الأرضية

ولو تمكنا من حفر بئر بعمق 6400 كيلومتر باتجاه مركز الأرض، فسنجد نواة من الحديد والنيكل تبلغ درجة حرارتها حوالي 6000 درجة مئوية.ها هي حرارة المياه الحرارية والسخانات.مصطلح الطاقة الحرارية الأرضية مشتق من الكلمتين اليونانيتين "gê" و"thermòs":وبالتالي فإن المعنى الحرفي هو حرارة الأرض.الطاقة الحرارية الأرضية تعني تلك الموجودة في الأرض على شكل "حرارة".

ويرتبط أصل هذه الحرارة بالطبيعة الحميمة والخفية لكوكبنا والعمليات الفيزيائية التي تجري هناك.حرارة موجودة بكميات هائلة لا تحصى ولا تنضب.

وتنتشر الحرارة الداخلية بانتظام نحو سطح الأرض، مما يؤدي إلى انبعاث حرارة إلى الفضاء يمكن قياسها بتيار حراري متوسط ​​قدره 0.065 واط لكل متر مربع.يبلغ التدرج الحراري، أي مقياس درجة الحرارة التدريجي هذا، في المتوسط ​​3 درجات مئوية كل 100 متر من العمق، أي 30 درجة مئوية كل كيلومتر.إذا قمت بالحفر لمسافة كيلومتر واحد، ستكون درجة الحرارة أكثر دفئًا هناك بمقدار 30 درجة مئوية.

ومن أعمق طبقاته ترتفع حرارة بطيئة ومستمرة إلى السطح.فطبقتها السطحية الخصبة تغذي المحاصيل الزراعية التي أصبح استخدامها لأغراض الطاقة اليوم يمثل تحديًا، وإشكاليًا في بعض الأحيان.

الأرض مغطاة بالغابات، فهي تلد النباتات التي تغذينا وتزودنا بالمواد اللازمة للبناء.إنه يمنحنا الدفء.بيئة حيوية تنتج وتتكاثر منذ ملايين السنين النباتات والأشجار والحياة.ولكن الاستخدام الأكثر حذراً وعقلانية وذكاءً و"تقطيراً" لهذه الموارد هو وحده القادر على ضمان مستقبل مستدام.

وتحول محطات الطاقة الحرارية الأرضية هذه الحرارة إلى كهرباء بطرق مختلفة، والتي يمكن تلخيصها في عملية دفع البخار نحو توليد التوربينات.

 

حرارة الأرض :من المصادر المتجددة إلى التدفئة المنزلية

يوجد اليوم العديد من محطات الطاقة الحرارية الأرضية ذات الأبعاد الكبيرة في 22 دولة حول العالم - بطاقة إجمالية تبلغ حوالي 10000 ميجاوات، مع إنتاج كهرباء يزيد عن 50 تيراواط في الساعة.في المناصب القيادية هي الولايات المتحدة الأمريكية ونيوزيلندا وإيطاليا وأيسلندا والمكسيك والفلبين وإندونيسيا واليابان.

وبالنسبة للاستخدام الذي يهدف إلى إنتاج الكهرباء، تقدر الإمكانات بعشرة أضعاف الإمكانات الحالية.

ومع ذلك، فإن الطاقة الحرارية الأرضية تجلب معها الحاجة إلى أنظمة معقدة هندسيًا وعالية التأثير.وهنا أيضاً يبدو أن الحل يكمن في كلمة ميني.يمكن لتكنولوجيا المضخات الحرارية وتدفئة المناطق جلب الماء الساخن والدفء المنزلي إلى المنازل في العديد من البلدان حول العالم، مما يؤدي إلى تجنب الحاجة إلى الغلايات وأنظمة التدفئة وتكييف الهواء.إن إمكانات الطاقة للمياه الساخنة للاستخدامات الحرارية كبيرة جدًا وواسعة الانتشار في أوروبا وآسيا وأمريكا الوسطى والجنوبية.أي، بصرف النظر عن إنتاج الكهرباء، اعتمادًا على درجة حرارة السائل الحراري الأرضي، هناك استخدامات مختلفة ممكنة، الدفيئات الزراعية (38 – 80 درجة مئوية)، والتدفئة المناطقية (80 – 100 درجة مئوية)، والاستخدامات الصناعية (على الأقل 150 درجة مئوية)، حراري.

هل توجد طاقة حرارية أرضية فقط عندما تهب السخانات أو الحقول الصخرية؟لا.وتزداد درجة حرارة الأرض مع العمق بغض النظر عن الموقع.يتعلق الأمر بوجود نظام لجلب هذه الحرارة إلى السطح.يمكن "رفع" الحرارة المتراكمة في الأرض بمضخة حرارية إلى داخل المنازل كتدفئة.

يمكن توصيل عدة وحدات سكنية بمضخة حرارية.كلما زاد عدد المباني المرتبطة بنفس النظام، كلما تم تقسيم تكاليف المضخة (التي يجب اختيار حجمها على أساس عدد الأشخاص الذين يستخدمونها) وكلما وفرت أكثر، في "المياه البرية" الحالة، بشأن تكاليف الحفر للمسبار الذي يتم إرساله تحت الأرض إلى عمق 30/50 مترًا، حيث تكون درجات الحرارة ثابتة.

التطلع إلى المستقبل:الطاقة المتجددة في أوروبا وإيطاليا

وفي السياق الأوروبي، نشهد زيادة كبيرة في الاعتماد على الطاقة المتجددة.أوروبا، من خلال مبادرات مثل خطة REPowerEU, وتتخذ خطوات حاسمة لتقليل اعتمادها على الغاز الطبيعي وأنواع الوقود الأحفوري الأخرى.تمثل خطة REPowerEU عنصرا أساسيا في هذه الاستراتيجية، والتي تهدف إلى استبدال جزء كبير من استهلاك الغاز السنوي بالطاقة المتجددة.وهذا التحول النموذجي لا يؤكد على التزام أوروبا بالاستدامة فحسب، بل إنه يسلط الضوء أيضاً على الدور الحيوي الذي تلعبه الطاقة المتجددة في أمن الطاقة في القارة.

وفي إيطاليا، تعمل الحكومة بنشاط على تشجيع هذا التحول في مجال الطاقة.تم إصدار مراسيم وحوافز مختلفة لتشجيع استخدام الطاقة المتجددة، بما في ذلك نهاية السوق المحمية وحوافز الإنتاج الذاتي للطاقة المتجددة.ومن المبادرات المهمة بشكل خاص تطوير مزارع الرياح العائمة الحكومة التي تحدد المناطق البحرية المملوكة للدولة مناسبة للبنية التحتية لطاقة الرياح البحرية.ومع ذلك، على الرغم من هذه الجهود، لا يزال يتعين على إيطاليا اللحاق بالدول الأوروبية الأخرى، خاصة عندما يتعلق الأمر بالسماح بمشاريع الطاقة المتجددة.

تمثل هذه التطورات في أوروبا وإيطاليا خطوة مهمة نحو مستقبل أكثر استدامة.وبينما نواجه تحديات تغير المناخ وأمن الطاقة، تبرز الطاقة المتجددة كحل رئيسي، مما يوفر طريقًا إلى مستقبل أكثر اخضرارًا وأكثر مرونة.