لا بد لأي نقاش حول تغير المناخ أن يشير إلى حقيقة أن استخدام الطاقة المتجددة يمكن أن يمنع أسوأ آثار الاحتباس الحراري. والسبب هو أن مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح لا تنبعث منها ثاني أكسيد الكربون وغازات الدفيئة الأخرى التي تساهم في الاحتباس الحراري.
على مدار الـ 150 عامًا الماضية ، اعتمد البشر إلى حد كبير على الفحم والنفط وأنواع الوقود الأحفوري الأخرى لتشغيل كل شيء من المصابيح الكهربائية إلى السيارات والمصانع. نتيجة لذلك ، وصلت كمية غازات الدفيئة المنبعثة عند حرق هذا الوقود إلى مستويات عالية بشكل استثنائي.
تحبس غازات الدفيئة الحرارة في الغلاف الجوي التي يمكن أن تتسرب إلى الفضاء ، كما أن متوسط درجات الحرارة السطحية آخذ في الارتفاع. وبالتالي ، يحدث الاحترار العالمي ، يليه تغير المناخ ، والذي يشمل أيضًا الظواهر الجوية المتطرفة ، وتشريد السكان وموائل الحيوانات البرية ، وارتفاع مستويات سطح البحر وعدد من الظواهر الأخرى.
لذا ، فإن استخدام مصادر الطاقة المتجددة يمكن أن يمنع حدوث تغييرات كارثية على كوكبنا. ومع ذلك ، على الرغم من حقيقة أن مصادر الطاقة المتجددة تبدو متاحة باستمرار ولا تنضب عمليًا ، إلا أنها ليست دائمًا مستدامة.
أنواع مصادر الطاقة المتجددة
1. الماء. لقرون ، سخر الناس قوة التيارات النهرية من خلال بناء السدود للتحكم في تدفق المياه. اليوم ، تعد الطاقة الكهرومائية أكبر مصدر للطاقة المتجددة في العالم ، حيث تعد الصين والبرازيل وكندا والولايات المتحدة وروسيا أكبر منتجي الطاقة الكهرومائية. ولكن بينما تعتبر المياه من الناحية النظرية مصدرًا للطاقة النظيفة التي تتجدد بالمطر والثلج ، فإن الصناعة لها عيوبها.
يمكن أن تعطل السدود الكبيرة النظم البيئية للأنهار ، وتضر بالحياة البرية ، وتجبر السكان القريبين على إعادة توطينهم. أيضًا ، يتراكم الكثير من الطمي في الأماكن التي يتم فيها توليد الطاقة الكهرومائية ، مما قد يضر بالإنتاجية ويتلف المعدات.
تتعرض صناعة الطاقة الكهرومائية دائمًا لخطر الجفاف. وفقًا لدراسة أجريت عام 2018 ، شهد غرب الولايات المتحدة 15 عامًا من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون تصل إلى 100 ميغا طن أعلى من المعتاد لمدة XNUMX سنوات حيث اضطرت المرافق إلى استخدام الفحم والغاز لاستبدال الطاقة الكهرومائية المفقودة بسبب الجفاف. ترتبط الطاقة المائية نفسها ارتباطًا مباشرًا بمشكلة الانبعاثات الضارة ، حيث إن المواد العضوية المتحللة في الخزانات تطلق غاز الميثان.
لكن سدود الأنهار ليست الطريقة الوحيدة لاستخدام المياه لتوليد الطاقة: في جميع أنحاء العالم ، تستخدم محطات طاقة المد والجزر والأمواج الإيقاعات الطبيعية للمحيطات لتوليد الطاقة. تنتج مشاريع الطاقة البحرية حاليًا حوالي 500 ميغاواط من الكهرباء - أقل من واحد في المائة من جميع مصادر الطاقة المتجددة - لكن إمكاناتها أعلى من ذلك بكثير.
2. ريح. بدأ استخدام الرياح كمصدر للطاقة منذ أكثر من 7000 عام. حاليًا ، توجد توربينات الرياح التي تولد الكهرباء في جميع أنحاء العالم. من عام 2001 إلى عام 2017 ، زادت القدرة التراكمية لتوليد طاقة الرياح في جميع أنحاء العالم بأكثر من 22 ضعفًا.
يستهجن بعض الناس صناعة طاقة الرياح لأن توربينات الرياح الطويلة تدمر المشهد وتحدث ضوضاء ، لكن لا يمكن إنكار أن طاقة الرياح هي مورد قيم حقًا. في حين أن معظم طاقة الرياح تأتي من التوربينات الأرضية ، فإن المشاريع البحرية آخذة في الظهور أيضًا ، ومعظمها في المملكة المتحدة وألمانيا.
مشكلة أخرى مع توربينات الرياح هي أنها تشكل تهديدًا للطيور والخفافيش ، وتقتل مئات الآلاف من هذه الأنواع كل عام. يعمل المهندسون بنشاط على تطوير حلول جديدة لصناعة طاقة الرياح لجعل توربينات الرياح أكثر أمانًا للحياة البرية الطائرة.
3. الشمس. تعمل الطاقة الشمسية على تغيير أسواق الطاقة في جميع أنحاء العالم. من عام 2007 إلى عام 2017 ، زاد إجمالي السعة المركبة في العالم من الألواح الشمسية بنسبة 4300٪.
بالإضافة إلى الألواح الشمسية ، التي تحول ضوء الشمس إلى كهرباء ، تستخدم محطات الطاقة الشمسية المرايا لتركيز حرارة الشمس ، وإنتاج الطاقة الحرارية. تقود الصين واليابان والولايات المتحدة الطريق في التحول الشمسي ، ولكن لا يزال أمام الصناعة طريق طويل لتقطعه حيث تمثل الآن حوالي 2017٪ من إجمالي توليد الكهرباء في الولايات المتحدة في عام XNUMX. تُستخدم الطاقة الحرارية الشمسية أيضًا في جميع أنحاء العالم للمياه الساخنة والتدفئة والتبريد.
4. الكتلة الحيوية. تشمل طاقة الكتلة الحيوية الوقود الحيوي مثل الإيثانول والديزل الحيوي ، ونفايات الأخشاب والأخشاب ، والغاز الحيوي لمدافن النفايات ، والنفايات الصلبة البلدية. مثل الطاقة الشمسية ، تعتبر الكتلة الحيوية مصدرًا مرنًا للطاقة ، وهي قادرة على تشغيل المركبات وتدفئة المباني وتوليد الكهرباء.
ومع ذلك ، فإن استخدام الكتلة الحيوية يمكن أن يسبب مشاكل حادة. على سبيل المثال ، يجادل منتقدو الإيثانول القائم على الذرة بأنه يتنافس مع سوق الذرة الغذائية ويدعم الممارسات الزراعية غير الصحية. هناك أيضًا جدل حول مدى ذكاء شحن الكريات الخشبية من الولايات المتحدة إلى أوروبا حتى يمكن حرقها لتوليد الكهرباء.
وفي الوقت نفسه ، يعمل العلماء والشركات على تطوير طرق أفضل لتحويل الحبوب وحمأة الصرف الصحي ومصادر أخرى للكتلة الحيوية إلى طاقة ، في محاولة لاستخراج قيمة من المواد التي قد تذهب سدى.
5. الطاقة الحرارية الأرضية. تُنتج الطاقة الحرارية الجوفية ، المستخدمة منذ آلاف السنين في الطهي والتدفئة ، من الحرارة الداخلية للأرض. على نطاق واسع ، يتم حفر الآبار في الخزانات الجوفية للبخار والماء الساخن ، والتي يمكن أن يصل عمقها إلى أكثر من 1,5 كم. على نطاق صغير ، تستخدم بعض المباني مضخات حرارية ذات مصدر أرضي تستخدم اختلافات في درجات الحرارة عدة أمتار تحت مستوى الأرض للتدفئة والتبريد.
على عكس الطاقة الشمسية وطاقة الرياح ، فإن الطاقة الحرارية الأرضية متاحة دائمًا ، ولكن لها آثارها الجانبية الخاصة. على سبيل المثال ، قد يكون إطلاق كبريتيد الهيدروجين في الينابيع مصحوبًا برائحة قوية من البيض الفاسد.
التوسع في استخدام مصادر الطاقة المتجددة
تنتهج المدن والبلدان في جميع أنحاء العالم سياسات لزيادة استخدام مصادر الطاقة المتجددة. وضعت ما لا يقل عن 29 ولاية أمريكية معايير لاستخدام الطاقة المتجددة ، والتي يجب أن تكون نسبة معينة من إجمالي الطاقة المستخدمة. حاليًا ، أكثر من 100 مدينة حول العالم وصلت إلى 70٪ من استخدام الطاقة المتجددة ، ويسعى البعض للوصول إلى 100٪.
هل ستكون جميع البلدان قادرة على التحول إلى الطاقة المتجددة بالكامل؟ يعتقد العلماء أن هذا التقدم ممكن.
يجب على العالم أن يحسب حسابًا للظروف الحقيقية. حتى بصرف النظر عن تغير المناخ ، فإن الوقود الأحفوري هو مورد محدود ، وإذا أردنا الاستمرار في العيش على كوكبنا ، يجب أن تكون طاقتنا متجددة.