الطاقة غير التقليدية: الخصائص والأنواع والمزايا والعيوب
الطاقة غير التقليدية هي الطاقة الكهربائية المولدة من مصادر متجددة و / أو غير عادية ؛ وهذا هو ، مصادر يصعب التقاطها في الطبيعة لتحولها إلى طاقة كهربائية. تشمل النقاط البارزة طاقة الرياح (الرياح) ، الألواح الشمسية (الشمس) ، طاقة المد والجزر (أمواج البحر) ، الطاقة الحرارية الأرضية (التربة) ، الغاز الحيوي وطاقة الكتلة الحيوية.
كل هذه الأشكال موجودة بشكل أو بآخر بطبيعتها ، وبالمثل تتوافق جميعها مع الحفاظ على البيئة. حقيقة أن معالجة مصادر الطاقة هذه معقدة يعني أن التكاليف المرتبطة بعملية التحويل مرتفعة.
ومع ذلك ، فإن انخفاض انبعاث الغازات الملوثة وحقيقة أنها موارد طبيعية متجددة في الغالب ، يشجع على تطوير تكنولوجيات جديدة تزيد من كفاءتها ؛ كل ذلك من أجل الحد من الاستخدام المكثف للطاقات التقليدية ، وبذلك يقلل التأثير بشكل كبير على الطبيعة.
ملامح
الطاقات غير التقليدية ، والمعروفة أيضًا باسم الطاقات البديلة أو المتجددة ، عادة ما يكون لديها آلية تحويل معقدة من حيث توليد الطاقة الكهربائية.
من أهم خصائص الطاقات غير التقليدية ما يلي:
- الطاقات غير التقليدية تأتي من موارد طبيعية متجددة ؛ وهذا هو ، فهي مصادر لا ينضب مع مرور الوقت. هذا يدفع البحث والتطوير على التقنيات الجديدة التي تزيد من كفاءة عمليات تحويل الطاقة ، وجعل هذه الآليات وتوليد وسائل الإعلام في جميع أنحاء العالم.
- لديهم تأثير بيئي منخفض للغاية. لا يشتمل هذا النوع من عملية توليد الطاقة على انبعاث ثاني أكسيد الكربون أو أنواع أخرى من الغازات الملوثة في البيئة.
- عادة ما يتم استخراج هذا النوع من الطاقة من الموارد الطبيعية الملموسة واليومية (الشمس ، الرياح ، المد والجزر ، التربة ، إلخ).
- تعرف باسم الطاقات النظيفة. معالجتها لا تولد نفايات يصعب التخلص منها ، لذا فهي إجراء "نظيف".
نوع
الطاقات غير التقليدية مستمدة من الموارد القادمة من الطبيعة ، والتي أبرزها تنوعها ووفرة في منتصف وجودها.
اعتمادًا على نوع المورد ، تختلف عملية تحويل الطاقة ، حيث تتطلب تنفيذ تقنيات محددة لكل إدخال. وفيما يلي الأنواع الرئيسية للطاقات غير التقليدية.
الطاقة الشمسية
يتم الحصول على هذا النوع من الطاقة من أشعة الشمس. تمتص الإشعاع بواسطة الألواح الشمسية ، وتتناسب الطاقة المحولة بشكل مباشر مع كثافة ومدة الأشعة الشمسية.
يمكن للخلايا الكهروضوئية تخزين الطاقة التي يمتصها الإشعاع ، أو إرسالها مباشرة إلى الشبكة الكهربائية المترابطة ، اعتمادًا على التكوين الذي تحتوي عليه والوظيفة التي تؤديها في النظام.
طاقة المد والجزر
يتم توليد هذا النوع من الطاقة من قوة أمواج البحر ، وعادة ما يتم استخدامه في بعض قطاعات الساحل.
للاستفادة من هذا المورد ، تم بناء حاجز يفتح في كل مرة يكون فيها المد مرتفعًا ، ويغلق عند سقوط المد مرة أخرى.
يعمل التناوب بين كلتا الحركتين على تشغيل التوربين ، بدوره ، يرتبط بمولد كهربائي. هذا يحول الطاقة الميكانيكية للمد البحري إلى طاقة كهربائية.
الطاقة الحرارية الأرضية
يتم الحصول على الطاقة الحرارية الأرضية من الرواسب الموجودة تحت سطح الأرض ، حيث يتم الوصول إلى درجات حرارة أعلى من 150 درجة مئوية بسبب عملية اندماج الصخور.
المصادر الأكثر فعالية للطاقة الحرارية الأرضية هي الرواسب البركانية ، حيث يمكن أن ترتفع درجة الحرارة إلى 200 درجة مئوية.
يتم استغلال هذه الطاقة الحرارية عن طريق استخدام الماء الساخن القادم مباشرة من الأرض ، ونقلها إلى المنازل للاستخدام السكني.
يمكن أيضًا توجيه المياه الساخنة المستخرجة من الأرض إلى محطة طاقة حرارية أرضية ، ويمكن استخدامها باستخدام مضخة مياه لتوليد الطاقة الكهربائية.
طاقة الرياح
مصدر هذا النوع من الطاقة هو الريح. هنا ، حركة ريش التوربينات الهوائية تقود التوربينات التي يكون عمودها خاضعًا لمولد كهربائي.
بالإضافة إلى طاقة المد والجزر ، تعتمد طاقة الرياح أيضًا على تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية ، مع الاستفادة الكاملة من قوة الرياح.
طاقة الكتلة الحيوية
يتم توليد هذا النوع من الطاقة من النفايات العضوية ذات الأصل النباتي أو النباتي ، مثل: النفايات المنزلية والزراعية والصناعية.
هذا النوع من العناصر يحترق ، بدوره ، يرتبط الاحتراق بآلية توليد الكهرباء. كونه عناصر طبيعية ، فإن الدخان الناتج أثناء الاحتراق لا ينبعث منها غازات ملوثة في الجو.
الغاز الحيوي
تسمح عملية تحلل النفايات العضوية المعزولة من الأكسجين بإنتاج الغاز الحيوي. إنه غاز وقود يحتوي على نسبة عالية من الطاقة ، ويستخدم في توليد الطاقة الكهربائية.
يحتوي الغاز الحيوي على مزيج من ثاني أكسيد الكربون والميثان وغيره من الغازات التكميلية ، ويستخدم في بعض دول العالم الأول لتنشيط الأجهزة الحرارية مثل مواقد الغاز أو الأفران.
مصلحة
تتمثل المزايا الأكثر تمثيلا للطاقات غير التقليدية فيما يلي:
- حقيقة أنها تتعامل مع الطاقات النظيفة تفضل إلى حد كبير الحفاظ على البيئة ، لأن الطاقات غير التقليدية خالية من العوامل الملوثة.
- نظرًا لأنها تأتي من مصادر متجددة ، فإن استمراريتها مضمونة مع مرور الوقت. هذا يحد من حروب الوقود الأحفوري في جميع أنحاء العالم.
- تشجيع البحث وتطوير التقنيات الجديدة من أجل تحقيق الكفاءة في عمليات التوليد.
- يطورون اقتصاد المنطقة التي يتم تنفيذها فيها. هذه الصناعة الناشئة تعزز مصادر جديدة للعمالة وتعزز الاكتفاء الذاتي من القطاعات المنفصلة جغرافيا في المراكز الحضرية الكبيرة.
عيوب
وفيما يلي أهم العيوب في تنفيذ هذا النوع من الطاقة:
- في حالة توربينات الرياح أو الألواح الشمسية ، يمكن أن يحدث ذلك تلوثًا بصريًا و / أو صوتي ، بسبب الأضرار التي تلحق بالمناظر الطبيعية.
- تتطلب استثمارات أولية كبيرة ، وذلك بسبب تنفيذ البنى التحتية المبتكرة والتقنيات الحديثة.
- أدائها أقل بكثير مقارنة بالطاقات التقليدية.
- تكلفة الإنتاج والتخزين والنقل أعلى مقارنة بالطاقات التقليدية.
- العديد من مصادر الطاقة غير التقليدية تخضع لتغيرات مناخية. يمكن أن تتأثر استمرارية العرض بحدوث ظواهر طبيعية أو غيرها من الحالات الطارئة التي لا يمكن التنبؤ بها.
