الطاقة المتجددة

الطاقة المتجددة

الطواحين الهوائية الحديثة وهي تكنولوجيا نظيفة لكن تشوه منظر الطبيعة يمكن ابعادها قريبا عن السهول او الهضاب لتركيبها في البحار أو أعالي الجبال بفضل نوع جديد من التوربينات الهوائية عالية الفعالية التي تم تطويرها في السويد.

في التوربينات الهوائية التقليدية تكون الشفرات الدوارة متصلة بمولد داخل بواسطة محور. والمولد يحتاج عادة الى ان يدور بسرعات عالية تقتضي وجود علبة سرعات تزيد دوران المحور من 18 دورة في الدقيقة الى 1500 دورة. لكن علبة السرعات مكلفة جدا ويمكن ان تبلى بسرعة، وهكذا ينبغي اقامة «مزارع» طواحين الهواء حيث يمكن توفير الصيانة للتوربينات بسرعة.

لا يمثل هذا غير عقبة واحدة. فالتوربينات الهوائية التقليدية لا تولد غير تيار ذي فولطية اضعف من ان يمكن نقله بعيدا، حسب ما يقول ديفيد انفيلد مدير مركز تكنولوجيا نظم الطاقة المتجددة في جامعة لافيورو.

والتيار المتناوب الناتج يتقوى بواسطة محول لكنه لا يحل المشكلة تماما. فالتيار المتناوب يصعب نقله عبر مسافات طويلة لأنه ينتقل عبر السطح الخارجي للأسلاك الموصلة وهذا ما يزيد المقاومة فتخسر الاسلاك طاقة عبر الحرارة.

وهذا يضع حدودا امام تركيب التوربينات الريحية بعيدا في البحار.

الآن ابتكر ماتس ليغون من مؤسسة ABB الهندسية السويدية توربينا يعتقد انه يتغلب على كثير من هذه المشكلات.

فبدلا من استعمال مولد صغير يدور بسرعة عالية، يشتغل توربين ليغون بواسطة قرص دوار ضخم ذي دوائر مغناطيسية تعمل بأي سرعة تدور بها الشفرات فلا تحتاج الى أي علبة سرعات.

وينتج توربين ليغون تيارا ذي فولطية عالية فلا يحتاج الى اي محول كهربائي. ولما كان يحتوي قليلا من القطع فهو يتمتع بميزات اخرى، هي انه لا يحتاج الى صيانة كثيرة ولا يكلف كثيرا.

وإضافة الى الاستغناء عن علبة السرعات والمحول يكون هذا التوربين الجديد أكفأ بنحو 20 بالمائة.

وكانت المهمة الثانية للمهندس السويدي هي العثور على طريقة ابسط لنقل الطاقة، وقال: «نأخذ التيار المتناوب من التوربين ونحوله الى تيار مباشر.

وهذا الاخير يمكن نقله عبر سلك طويل عالي التوتر». وهكذا يمكن وضع التوربينات الهوائية في منطقة يصعب الوصول إليها مثل البحار والجبال العالية.

ويوضح مايكل غراهام وهو خبير في الطاقة الريحية لدى امبريال كوليدج في بريطانيا، ان القضية الجوهرية في الطاقة الريحية هي قبول الناس للضجيج الناتج من الشفرات وتشويه المنظر الطبيعي.

وهكذا رأى ان امكانية ابعاد المولدات الريحية عن المناطق السكنية خيار مفيد.

ألمانيا تلجأ إلى الطاقة المتجددة لحل مشكلاتها البيئية المعقدة

تخوض المانيا الاتحادية سباقاً مع الزمن لحماية البيئة الطبيعية والتغلب على مشكلات الطاقة المزمنة.

ويقول خبراء في برلين ان الحكومة الالمانية التزمت بتخفيض معدل غازات ثاني اكسيد الفحم حتى موعد اقصاه عام 2005 بنسبة 25%, الامر الذي وافق عليه القطاع الاقتصادي, كما التزم القطاع الصناعي الالماني بخفض غازات ثاني اكسيد الفحم بنسبة 20% في حين التزمت الصناعات الكيمائية والورقية بنسبة تصل إلى 23% تقريباً.

ويقول خبير شئون الطاقة الالماني (كارل تسافاد تسكي) ان الحكومة الالمانية تسعى لحل هذه المشكلات باللجوء إلى الطاقة المتجددة, والتي تصل نسبتها في المانيا حالياً نحو 2% من مجموع احتياجات الطاقة الاولية فيها.

واضاف: كما ان انتاج الطاقة الكهربائية يتم نصفها تقريباً عن طريق محطات الطاقة المائية, اما النصف الآخر فيتم انتاجه عن طريق احراق الخشب والقمامة والطين, بالاضافة إلى الغاز المستخرج من مقالب القمامة والمخلفات, وعن طريق طاقة الرياح والمجمعات الشمسية والخلايا الضوئية والطاقة الحرارية.

وذكر انه يتم انتاج الطاقة الكهربائية اللازمة لشبكة الكهرباء العالية عن طريق السدود المائية الكبيرة, بينما تغطي معظم المساكن احتياجاتها من الطاقة عن طريق المجمعات الشمسية.

وقال انه عندما تقوم المؤسسات والمنازل بإنتاج الكهرباء من مصادر الطاقة المتجددة بكميات تزيد عن حاجاتها سواء اكان ذلك بواسطة طواحين الرياح او العجلات المائية او الاشعة الشمسية, فإن مؤسسات توزيع الكهرباء ملزمة قانونياً بشراء هذه الطاقة الزائدة وبسعر لا يعادل فقط نسبة توفير مواد الاحتراق لدى محطات انتاج الطاقة الكهربائية.

وتشير التقديرات إلى انه بالامكان وعلى المدى البعيد ـ اعداد نصف كميات الكهرباء المتوفرة في شبكات الطاقة الالمانية عن طريق الطاقات المتجددة, اي الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة المائية والطاقة العضوية والحرارية والحرارة المحيطة, وتبذل المؤسسات الالمانية المعنية جهوداً كبيرة لتحقيق خطوات متقدمة في هذا المجال.

ونتيجة لذلك يتوقع الخبير تسافادتسكي ان يتم تخفيض غازات ثاني اكسيد الفحم عن طريق تحسين استخدام الطاقة إلى جانب انتاج الكهرباء عن طريق مصادر الطاقة البديلة, وعلى سبيل المثال يوجد اليوم على السواحل الشمالية لولاية )شلزفيح ـ هولشتاين( حوالي الف طاحونة هوائية للرياح وهي عبارة عن مراوح ضخمة يصل ارتفاعها حتى 90 مترا, ويزيد طول ذراعها على 30 متراً.

ويقول تسافادتسكي ان وزارة البحث العلمي الاتحادية في المانيا عمدت في الماضي على تشجيع مثل هذه المنشآت ودعمها مالياً, اما الآن فان الكهرباء المنتجة أصبحت اقتصادية ومربحة, اذ ان مؤسسات الكهرباء تشتري هذه الطاقة المتولدة من الرياح وتزود بها شبكتها الكهربائية وفي ولاية شمال الراين ـ فستفاليا يتم تزويد 50 ألف مسكن بالكهرباء المنتجة من طواحين الهواء, حيث بلغت طاقة منشآت الرياح التي يبلغ عددها في المانيا نحو 500 منشأة حوالي 108 ميجاوات.

واقامت بعض الشركات الالمانية اسقف مصانعها من منشآت للطاقة الضوئيةالتي تولد الطاقة الكهربائية من الشمس وذلك بهدف التطبيق الصارم للسياسة البيئية بصورة عملية في المستقبل, ويبلغ حجم ما يوفره سقف منشأة صناعية واحدة من غاز ديكوكسيد الفحم حوالي 335 طناً سنوياً.

كان خبراء المان توقعوا تفاقم ازمة الطاقة خلال السنوات القليلة المقبلة على المستوى العالمي وفي الدول النامية بوجه خاص, ويرى هؤلاء الخبراء انه في دول عديدة لايستطيع السكان الوصول الى الطاقة التجارية مثل منتجات النفط والغاز والكهرباء, الأمر الذي يضطرهم الى اللجوء الى مصادر الطاقة المتوفرة لديهم, وهي المنتجات والمواد الطبيعية والعضوية مما يؤدي الى انهاك الارض والطبيعة.

لذلك تركز المانيا الاتحادية جهودها على تطوير الطاقات البديلة في الدول النامية, هذا ما قالته (ايملي لودرز) رئيسة ادارة التخطيط والتنمية في المؤسسة الالمانية للتعاون التقني.

ويقول الخبير الالماني في شئون الطاقة (كارل تسافاد تسكي) انه من بين ما يزيد على 5.3 مليارات نسمة في الاقطار النامية هناك حوالي ملياري شخص يعتمدون في حياتهم اليومية على مصادر الطاقة التقليدية وخاصة الخشب والمخلفات الحيوانية والنباتية.

وقال ان هذه المصادر تشكل نسبة 95% من مجموع استهلاك الطاقة تبعاً لمستوى التنمية في الدول النامية.

وذكر استناداً الى التقديرات التي نشرتها منظمة الاغذية والزراعة الدولية )الفاو( ان هناك نحو ملياري شخص في الدول النامية يسدون احتياجاتهم من الطاقة في الوقت الحاضر عن طريق اجتثاث الاشجار القريبة اكثر مما تنمو عادة, وفي عام 2001 فان هذا العدد سوف يصل في حال استمرار هذا الاتجاه الى 4.2 مليار شخص, ويحتاج كل شخص لاغراضه المنزلية اليومية كمية من الخشب تتراوح ما بين 500 و700 كج سنويا اي ما يتراوح ما بين 7.2 و8.3 مليارات طن يومياً.

وتستخدم مصادر الطاقة التقليدية عادة كالخشب والسماد والقش لاعداد الطعام وتسخين المياه والتدفئة, وحسب التقديرات ذاتها فان متوسط الاشجار والغابات القريبة من المدن والمناطق السكنية تتراجع بصورة مستمرة, هذا بالاضافة الى ما يسببه ذلك من جفاف في الارض والتربة والاضرار بالمياه الجوفية وزيادة في التصحر وزحف الرمال. و

يقول (تسافاد تسكي) ان نسبة 90% من النمو السكاني في العالم تتركز في الدول النامية, ففي كل عام يزداد عدد سكان هذه الدول حوالي 90 مليون شخص الأمر الذي سيؤدي في العالم الثالث وحتى عام 2020 ـ بالمقارنة مع الاستهلاك الحالي ـ الى زيادة الحاجة الى الطاقة بنسبة تصل الى حوالي 65% وهو ما يصيب بالدرجة الاولى مواد الاحتراق التي يستخدمها الفقراء ـ اي الخشب والفحم الخشبي. فالحاجة الى الأخشاب تنمو بنفس نسبة نمو السكان تقريباً, كما نمو حركة التصنيع واكتظاظ المدن بالسكان وازدياد حركة المواصلات هي عوامل ادت الى نمو الاستهلاك للطاقات التقليدية المعروفة الأمر الذي يؤثر فيه أيضاً نقص الكهرباء وانتاج النفط والغاز على الانتاج الصناعي وحركة المواصلات والتجهيز العام للطاقة.